Redshift vs. Doppler-Effekt
Dopplereffekt und Rotverschiebung sind zwei Phänomene, die auf dem Gebiet der Wellenmechanik beobachtet werden. Beide Phänomene treten aufgrund der relativen Bewegung zwischen der Quelle und dem Beobachter auf. Die Anwendungen dieser Phänomene sind enorm. Bereiche wie Astronomie, Astrophysik, Physik und Ingenieurwesen und sogar die Verkehrssteuerung nutzen diese Phänomene. Es ist wichtig, ein angemessenes Verständnis der Rotverschiebung und des Dopplereffekts zu haben, um in Bereichen, die auf diesen Phänomenen beruhen, hervorragende Anwendungen zu haben. In diesem Artikel werden wir den Doppler-Effekt und die Rotverschiebung, ihre Anwendungen, die Ähnlichkeiten zwischen der Rotverschiebung und dem Doppler-Effekt und schließlich den Unterschied zwischen dem Doppler-Effekt und der Rotverschiebung diskutieren.
Dopplereffekt
Doppler-Effekt ist ein wellenbezogenes Phänomen. Es gibt einige Begriffe, die definiert werden müssen, 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 Referenzrahmen 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 das Bezugssystem, und der Beobachter bewegt sich mit einer relativen Geschwindigkeit von V in Bezug auf die Quelle in Richtung der Quelle. Die Wellengeschwindigkeit des Mediums ist C. In diesem Fall ist die Relativgeschwindigkeit der Welle C+V. Die Wellenlänge der Welle ist V/f0 Durch Anwendung von V=fλ auf das System erh alten wir f=(C+V) f0/ C Wenn sich der Beobachter von der Quelle entfernt, wird die relative Wellengeschwindigkeit zu C-V.
Fall 2
Der Beobachter befindet sich immer noch in Bezug auf das Medium, und die Quelle bewegt sich mit einer relativen Geschwindigkeit von U in Richtung des Beobachters. Die Quelle sendet Wellen der Frequenz f0 in Bezug auf die Quelle aus. Die Wellengeschwindigkeit des Mediums ist C. Die relative Wellengeschwindigkeit bleibt bei C und die Wellenlänge der Welle wird zu f0 / C-U. Indem wir V=f λ auf das System anwenden, erh alten wir f=C f0/ (C-U).
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 erh alten wir die beobachtete Frequenz als f=(C+V) f0/ (C-U).
Rotverschiebung
Rotverschiebung ist ein wellenbezogenes Phänomen, das bei elektromagnetischen Wellen beobachtet wird. Falls Frequenzen bestimmter Spektrallinien bekannt sind, können die beobachteten Spektren mit den Standardspektren verglichen werden. Bei stellaren Objekten ist dies eine sehr nützliche Methode, um die relative Geschwindigkeit des Objekts zu berechnen. Rotverschiebung ist das Phänomen der leichten Verschiebung von Spektrallinien 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 Beobachter 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. Rotverschiebung ist nur für das elektromagnetische Spektrum definiert.
• Um sich zu bewerben; Der Doppler-Effekt kann verwendet werden, um jede der fünf Variablen zu berechnen, falls die anderen vier bekannt sind. Die Rotverschiebung wird nur zur Berechnung der Relativgeschwindigkeit verwendet.
