Differenza tra spostamento verso il rosso e effetto Doppler

2024 Autore: Alex Aldridge | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 13:42

Redshift vs effetto Doppler

L'effetto Doppler e il redshift sono due fenomeni osservati nel campo della meccanica delle onde. Entrambi questi fenomeni si verificano a causa del movimento relativo tra la sorgente e l'osservatore. Le applicazioni di questi fenomeni sono enormi. Campi come l'astronomia, l'astrofisica, la fisica e l'ingegneria e persino il controllo del traffico utilizzano questi fenomeni. È fondamentale avere una comprensione adeguata del redshift e dell'effetto Doppler per eccellere in campi che hanno pesanti applicazioni basate su questi fenomeni. In questo articolo, discuteremo dell'effetto Doppler e del redshift, delle loro applicazioni, delle somiglianze tra il redshift e dell'effetto Doppler e, infine, della differenza tra l'effetto Doppler e il redshift.

Effetto Doppler

L'effetto Doppler è un fenomeno legato alle onde. Ci sono alcuni termini che devono essere definiti per spiegare l'effetto Doppler. La sorgente è il luogo in cui ha origine l'onda o il segnale. L'osservatore è il luogo in cui viene ricevuto il segnale o l'onda. Il quadro di riferimento è il quadro immobile rispetto al mezzo in cui si osserva l'intero fenomeno. La velocità dell'onda è la velocità dell'onda nel mezzo rispetto alla sorgente.

Caso 1

La sorgente è ferma rispetto al sistema di riferimento e l'osservatore si muove con una velocità relativa di V rispetto alla sorgente nella direzione della sorgente. La velocità dell'onda del mezzo è C. In questo caso, la velocità relativa dell'onda è C+V. La lunghezza d'onda dell'onda è V/f₀ Applicando V=fλ al sistema, otteniamo f=(C+V) f_{0/ C Se l'osservatore si sta allontanando dalla sorgente, la velocità relativa dell'onda diventa C-V.}

Caso 2

L'osservatore è fermo rispetto al mezzo e la sorgente si muove con una velocità relativa di U nella direzione dell'osservatore. La sorgente emette onde di frequenza f₀ rispetto alla sorgente. La velocità dell'onda del mezzo è C. La velocità dell'onda relativa rimane a C e la lunghezza d'onda dell'onda diventa f₀ / C-U. Applicando V=f λ al sistema, otteniamo f=C f_{0/ (C-U).}

Caso 3

Sia la sorgente che l'osservatore si stanno muovendo l'uno verso l' altro con velocità di U e V rispetto al mezzo. Usando i calcoli nel Caso 1 e nel Caso 2, otteniamo la frequenza osservata come f=(C+V) f_{0/ (C-U).}

Redshift

Redshift è un fenomeno legato alle onde osservato nelle onde elettromagnetiche. Nel caso in cui siano note le frequenze di determinate righe spettrali, gli spettri osservati possono essere confrontati con gli spettri standard. Nel caso di oggetti stellari, questo è un metodo molto utile per calcolare la velocità relativa dell'oggetto. Il redshift è il fenomeno dello spostamento delle righe spettrali leggermente sul lato rosso dello spettro elettromagnetico. Ciò è causato dalle sorgenti che si allontanano dall'osservatore. La controparte del redshift è il blueshift causato dalla sorgente che si avvicina all'osservatore. In redshift, la differenza di lunghezza d'onda viene utilizzata per misurare la velocità relativa.

Qual è la differenza tra Effetto Doppler e Redshift?

• L'effetto Doppler è osservabile in tutte le onde. Il redshift è definito solo per lo spettro elettromagnetico.

• Per candidarsi; l'effetto Doppler può essere utilizzato per calcolare una qualsiasi delle cinque variabili nel caso in cui le altre quattro siano note. Redshift viene utilizzato solo per calcolare la velocità relativa.