Sự khác biệt giữa hiệu ứng Redshift và Doppler

Hiệu ứng Redshift vs Doppler

Hiệu ứng Doppler và dịch chuyển đỏ là hai hiện tượng được quan sát trong lĩnh vực cơ học sóng. Cả hai hiện tượng này xảy ra do chuyển động tương đối giữa nguồn và người quan sát. Các ứng dụng của những hiện tượng này là rất lớn. Các lĩnh vực như thiên văn học, vật lý thiên văn, vật lý và kỹ thuật và thậm chí kiểm soát giao thông sử dụng những hiện tượng này. Điều quan trọng là phải có một sự hiểu biết đúng đắn về dịch chuyển đỏ và Hiệu ứng Doppler để vượt trội trong các lĩnh vực, có các ứng dụng nặng dựa trên những hiện tượng này. Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về Hiệu ứng Doppler và Redshift, các ứng dụng của chúng, sự tương đồng giữa hiệu ứng chuyển đỏ và Hiệu ứng Doppler và cuối cùng là sự khác biệt giữa Hiệu ứng Doppler và dịch chuyển đỏ.

Hiệu ứng Doppler

Hiệu ứng Doppler là một hiện tượng liên quan đến sóng. Có một vài thuật ngữ cần được xác định để giải thích Hiệu ứng Doppler. Nguồn là nơi bắt nguồn của sóng hoặc tín hiệu. Người quan sát là nơi nhận được tín hiệu hoặc sóng. Khung tham chiếu là khung không chuyển động đối với phương tiện nơi quan sát toàn bộ hiện tượng. Vận tốc sóng là vận tốc của sóng trong môi trường đối với nguồn.

Trường hợp 1

Nguồn vẫn liên quan đến khung tham chiếu và người quan sát đang di chuyển với vận tốc tương đối là V so với nguồn theo hướng của nguồn. Tốc độ sóng của môi trường là C. Trong trường hợp này, vận tốc tương đối của sóng là C + V. Bước sóng của sóng là V / f₀. Bằng cách áp dụng V = fλ cho hệ thống, chúng tôi nhận được f = (C + V) f₀/ C. Nếu người quan sát đang di chuyển ra khỏi nguồn, tốc độ sóng tương đối sẽ trở thành C-V.

Trường hợp 2

Người quan sát vẫn liên quan đến phương tiện và nguồn đang chuyển động với vận tốc tương đối là U theo hướng của người quan sát. Nguồn phát ra sóng có tần số f₀đối với các nguồn. Tốc độ sóng của môi trường là C. Tốc độ sóng tương đối duy trì tại C và bước sóng của sóng trở thành f₀ / C-U. Bằng cách áp dụng V = f cho hệ thống, chúng tôi nhận được f = C f₀/ (C-U).

Trường hợp 3

Cả nguồn và người quan sát đang di chuyển về phía nhau với vận tốc của U và V so với phương tiện. Sử dụng các tính toán trong Trường hợp 1 và Trường hợp 2, chúng tôi nhận được tần số quan sát là f = (C + V) f₀/ (C-U).

Dịch chuyển đỏ

Redshift là một hiện tượng liên quan đến sóng được quan sát thấy trong sóng điện từ. Trong trường hợp tần số của các vạch phổ nhất định được biết, phổ quan sát được có thể được so sánh với phổ chuẩn. Trong các trường hợp của các vật thể sao, đây là một phương pháp rất hữu ích để tính vận tốc tương đối của vật thể. Redshift là hiện tượng dịch chuyển các vạch quang phổ sang phía đỏ của phổ điện từ. Điều này được gây ra bởi các nguồn di chuyển ra khỏi người quan sát. Đối tác của dịch chuyển đỏ là blueshift được gây ra bởi nguồn phát tới người quan sát. Trong dịch chuyển đỏ, độ lệch bước sóng được sử dụng để đo vận tốc tương đối.