Rotverschiebung gegen Blueshift
Der Doppler-Effekt ist das Phänomen der Änderung der Frequenz einer Welle aufgrund der Relativbewegung der Wellenquelle und des Beobachters. Dies ist auf einer Autobahn leicht zu beobachten, auf der die Sirene von sich bewegenden Polizeifahrzeugen oder Krankenwagen dazu neigt, hoch zu werden, wenn sie näher und näher kommen, und umgekehrt, wenn sie sich entfernen.
Wenn sich die Quelle und der Beobachter relativ weg oder relativ bewegen, werden die Wellenfronten von der Quelle entweder getrennt oder verkrampft. Dies führt zu einer Änderung der Rate der vom Beobachter empfangenen Wellenfronten gegenüber der Rate, die von der Quelle emittiert wurde. Da diese Rate als Frequenz aufgezeichnet wird, unterscheiden sich die Frequenz der Quelle und die scheinbare Frequenz. Der Doppler-Effekt kann in jeder Welle beobachtet werden, egal ob elektromagnetisch oder mechanisch.
Wenn sich die Quelle und der Beobachter relativ zueinander bewegen, ist die scheinbare Frequenz höher als die Quellenfrequenz. Wenn die Quelle und der Beobachter relativ zueinander zurücktreten, ist die scheinbare Frequenz niedriger als die Quellenfrequenz. Da die Frequenzänderung mit der Bewegung des Beobachters und der Quelle zusammenhängt, kann sie verwendet werden, um die Bewegung abzuleiten.
Angenommen, der Beobachter ist stationär. Wenn die scheinbare Frequenz höher als die Quellenfrequenz ist, kann geschlossen werden, dass sich die Quelle in Richtung des Beobachters bewegt. Wenn die scheinbare Frequenz niedriger als die Quelle ist, bewegt sich die Quelle weg.
Bei Licht bewirkt die Relativbewegung von Quelle und Beobachter, dass sich die Frequenz entweder in Richtung der roten oder der blauen Farbe verschiebt. Wenn sich das Licht in Richtung Rot bewegt hat, bewegen sich die Objekte relativ weit weg, und es wird gesagt, dass sie eine Rotverschiebung zeigen, und eine Blauverschiebung ist, wenn sie sich aufeinander zu bewegen. Tatsächlich wird dies zuerst beobachtet, wenn versucht wird, die Spektraltypen von Sternen zu bestimmen.
Die Rotverschiebung kann mit den folgenden Formeln berechnet werden:
Verwenden der Wellenlänge: z = (λ obsv - λ emittieren) / λ emittieren; 1 + z = λ obsv / λ emittieren
Verwendung Frequenz: z = (f Emit - f OBSV) / f OBSV; 1 + z = f emittieren / f obsv
Wenn z <0 ist, ist es eine Blauverschiebung und das Objekt bewegt sich weg
Wenn z> 0 ist, ist es eine Rotverschiebung und das Objekt bewegt sich in Richtung
Dieser Effekt wird in vielen Anwendungen verwendet. Die von den Polizisten verwendeten Geschwindigkeitsmesser basieren auf diesem Prinzip. Es kann auch verwendet werden, um die Position und andere Parameter der Objekte im Raum zu bestimmen, wie z. B. Satellitenposition und Geschwindigkeit. Es wird auch in der Radartechnologie eingesetzt. Es hat zahlreiche Anwendungen in der Astronomie und Astrophysik.
Was ist der Unterschied zwischen Redshift und Blueshift?
• Rotverschiebung und Blauverschiebung sind Verschiebungen der beobachteten Frequenz des sichtbaren Lichts aufgrund der Relativbewegung der Quelle und des Beobachters.
• Bei Rotverschiebung bewegen sich die Quellen und der Beobachter relativ weit voneinander entfernt, und der Z-Wert ist positiv.
• Bei Blueshift bewegen sich die Quelle und der Beobachter aufeinander zu, und der Z-Wert ist negativ.
