Verschil tussen roodverschuiving en dopplereffect

Roodverschuiving versus Doppler-effect

Doppler-effect en roodverschuiving zijn twee fenomenen die worden waargenomen op het gebied van golfmechanica. Beide fenomenen treden op als gevolg van de relatieve beweging tussen de bron en de waarnemer. De toepassingen van deze verschijnselen zijn enorm. Velden zoals astronomie, astrofysica, fysica en engineering en zelfs verkeerscontrole gebruiken deze verschijnselen. Het is essentieel om een ​​goed begrip te hebben van roodverschuiving en Doppler-effect om uit te blinken in velden met zware toepassingen die op deze verschijnselen zijn gebaseerd. In dit artikel bespreken we Doppler-effect en roodverschuiving, hun toepassingen, overeenkomsten tussen roodverschuiving en Doppler-effect en ten slotte het verschil tussen Doppler-effect en roodverschuiving.

Doppler effect

Doppler-effect is een golfgerelateerd fenomeen. Er zijn enkele termen die moeten worden gedefinieerd om het Doppler-effect te verklaren. Bron is de plaats waar de golf of het signaal is ontstaan. Observer is de plaats waar het signaal of de golf wordt ontvangen. Het referentiekader is het niet-bewegende frame ten opzichte van het medium waar het gehele verschijnsel wordt waargenomen. De golfsnelheid is de snelheid van de golf in het medium ten opzichte van de bron.

Zaak 1

De bron staat nog steeds ten opzichte van het referentiekader en de waarnemer beweegt met een relatieve snelheid van V ten opzichte van de bron in de richting van de bron. De golfsnelheid van het medium is C. In dit geval is de relatieve snelheid van de golf C + V. De golflengte van de golf is V / f₀. Door V = fλ toe te passen op het systeem, krijgen we f = (C + V) f₀/ C. Als de waarnemer de bron verlaat, wordt de relatieve golfsnelheid C-V.

Case 2

De waarnemer staat nog steeds ten opzichte van het medium en de bron beweegt met een relatieve snelheid van U in de richting van de waarnemer. De bron zendt frequentiegolven f uit₀met betrekking tot de bron. De golfsnelheid van het medium is C. De relatieve golfsnelheid blijft op C en de golflengte van de golf wordt f₀ / C-U. Door V = f λ toe te passen op het systeem, krijgen we f = C f₀/ (C-U).

Case 3

Zowel de bron als de waarnemer bewegen naar elkaar met snelheden van U en V ten opzichte van het medium. Met behulp van de berekeningen in Geval 1 en Geval 2, krijgen we de waargenomen frequentie als f = (C + V) f₀/ (C-U).

Redshift

Roodverschuiving is een golfgerelateerd verschijnsel dat wordt waargenomen in elektromagnetische golven. In het geval waar de frequenties van bepaalde spectraallijnen bekend zijn, kunnen de waargenomen spectra worden vergeleken met de standaardspectra. In het geval van stellaire objecten is dit een zeer bruikbare methode om de relatieve snelheid van het object te berekenen. Roodverschuiving is het verschijnsel van het verschuiven van spectraallijnen enigszins naar de rode kant van het elektromagnetische spectrum. Dit wordt veroorzaakt door bronnen die zich van de waarnemer verwijderen. De tegenhanger van de roodverschuiving is de blueshift die wordt veroorzaakt doordat de bron naar de waarnemer toe komt. Bij roodverschuiving wordt het verschil in golflengte gebruikt om de relatieve snelheid te meten.