Rotverschiebung gegen Doppler-Effekt
Doppler-Effekt und Rotverschiebung sind zwei Phänomene, die auf dem Gebiet der Wellenmechanik beobachtet werden. Beide Phänomene treten aufgrund der Relativbewegung zwischen der Quelle und dem Beobachter auf. Die Anwendungen dieser Phänomene sind enorm. Bereiche wie Astronomie, Astrophysik, Physik und Ingenieurwesen und sogar die Verkehrskontrolle nutzen diese Phänomene. Es ist wichtig, ein angemessenes Verständnis für Rotverschiebung und Doppler-Effekt zu haben, um in Bereichen, die aufgrund dieser Phänomene schwere Anwendungen haben, hervorragende Leistungen zu erbringen. In diesem Artikel werden wir Doppler-Effekt und Rotverschiebung, ihre Anwendungen, Ähnlichkeiten zwischen Rotverschiebung und Doppler-Effekt und schließlich den Unterschied zwischen Doppler-Effekt und Rotverschiebung diskutieren.
Doppler-Effekt
Der Doppler-Effekt ist ein wellenbezogenes Phänomen. Es gab einige Begriffe, die definiert werden mussten, um den Doppler-Effekt zu erklären. Quelle ist der Ort, an dem die Welle oder das Signal entsteht. Beobachter ist der Ort, an dem das Signal oder die Welle empfangen wird. Der Bezugsrahmen ist der sich nicht bewegende Rahmen in Bezug auf das Medium, in dem das gesamte Phänomen beobachtet wird. Die Wellengeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit der Welle im Medium in Bezug auf die Quelle.
Fall 1
Die Quelle befindet sich immer noch in Bezug auf den Bezugsrahmen, und der Beobachter bewegt sich mit einer Relativgeschwindigkeit von V in Bezug auf die Quelle in Richtung der Quelle. Die Wellengeschwindigkeit des Mediums beträgt C. In diesem Fall beträgt die Relativgeschwindigkeit der Welle C + V. Die Wellenlänge der Welle beträgt V / f 0. Durch Anwenden von V = fλ auf das System erhalten wir f = (C + V) f 0 / C. Wenn sich der Beobachter von der Quelle entfernt, wird die relative Wellengeschwindigkeit CV.
Fall 2
Der Beobachter befindet sich immer noch in Bezug auf das Medium und die Quelle bewegt sich mit einer Relativgeschwindigkeit von U in Richtung des Beobachters. Die Quelle sendet Wellen der Frequenz f 0 in Bezug auf die Quelle aus. Die Wellengeschwindigkeit des Mediums ist C. Die relative Wellengeschwindigkeit bleibt bei C und die Wellenlänge der Welle wird f 0 / CU. Durch Anwenden von V = f λ auf das System erhalten wir f = C f 0 / (CU).
Fall 3
Sowohl die Quelle als auch der Beobachter bewegen sich mit Geschwindigkeiten von U und V in Bezug auf das Medium aufeinander zu. Unter Verwendung der Berechnungen in Fall 1 und Fall 2 erhalten wir die beobachtete Frequenz als f = (C + V) f 0 / (CU).
Rotverschiebung
Rotverschiebung ist ein wellenbezogenes Phänomen, das bei elektromagnetischen Wellen beobachtet wird. In dem Fall, in dem Frequenzen bestimmter Spektrallinien bekannt sind, können die beobachteten Spektren mit den Standardspektren verglichen werden. Bei Sternobjekten ist dies eine sehr nützliche Methode zur Berechnung der Relativgeschwindigkeit des Objekts. Rotverschiebung ist das Phänomen der Verschiebung von Spektrallinien leicht zur roten Seite des elektromagnetischen Spektrums. Dies wird durch Quellen verursacht, die sich vom Beobachter entfernen. Das Gegenstück zur Rotverschiebung ist die Blauverschiebung, die dadurch verursacht wird, dass die Quelle auf den Betrachter zukommt. Bei der Rotverschiebung wird die Wellenlängendifferenz verwendet, um die Relativgeschwindigkeit zu messen.
Was ist der Unterschied zwischen Doppler-Effekt und Rotverschiebung?
• Der Doppler-Effekt ist in allen Wellen zu beobachten. Die Rotverschiebung wird nur für das elektromagnetische Spektrum definiert.
• Bewerben; Der Doppler-Effekt kann verwendet werden, um eine der fünf Variablen zu berechnen, falls die anderen vier bekannt sind. Die Rotverschiebung wird nur zur Berechnung der Relativgeschwindigkeit verwendet.
