تفاوت بین Redshift و Doppler Effect

2024 نویسنده: Alex Aldridge | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 13:37

Redshift در مقابل اثر داپلر

اثر داپلر و انتقال به سرخ دو پدیده ای هستند که در زمینه مکانیک موج مشاهده می شوند. هر دوی این پدیده ها به دلیل حرکت نسبی بین منبع و ناظر رخ می دهد. کاربرد این پدیده ها بسیار زیاد است. رشته هایی مانند نجوم، اخترفیزیک، فیزیک و مهندسی و حتی کنترل ترافیک از این پدیده ها استفاده می کنند. برای برتری در زمینه هایی که بر اساس این پدیده ها کاربردهای سنگینی دارند، داشتن درک مناسب در انتقال قرمز و اثر داپلر ضروری است. در این مقاله قصد داریم به بررسی اثر داپلر و انتقال قرمز، کاربردهای آن‌ها، شباهت‌های بین Redshift و Doppler Effect و در نهایت تفاوت بین اثر Doppler و Redshift بپردازیم.

اثر داپلر

اثر داپلر یک پدیده مرتبط با موج است. برای توضیح اثر داپلر باید چند اصطلاح تعریف شود. منبع جایی است که موج یا سیگنال از آن منشاء می شود. ناظر مکانی است که سیگنال یا موج دریافت می شود. چارچوب مرجع قاب غیر متحرک نسبت به رسانه ای است که کل پدیده در آن مشاهده می شود. سرعت موج، سرعت موج در محیط نسبت به منبع است.

مورد 1

منبع همچنان با توجه به چارچوب مرجع است و ناظر با سرعت نسبی V نسبت به منبع در جهت منبع حرکت می کند. سرعت موج محیط C. در این حالت سرعت نسبی موج C+V است. طول موج موج V/f₀ است با اعمال V=fλ به سیستم، f=(C+V) f_{0/ C به دست می آید. اگر ناظر در حال دور شدن از منبع باشد، سرعت موج نسبی C-V می شود.}

مورد 2

ناظر همچنان نسبت به محیط است و منبع با سرعت نسبی U در جهت ناظر در حال حرکت است. منبع امواجی با فرکانس f₀ نسبت به منبع منتشر می کند. سرعت موج محیط C است. سرعت موج نسبی در C باقی می ماند و طول موج موج f₀ /C-U می شود. با اعمال V=f λ به سیستم، f=C f_{0/ (C-U).}

مورد 3

هم منبع و هم ناظر با سرعت های U و V نسبت به محیط به سمت یکدیگر حرکت می کنند. با استفاده از محاسبات در مورد 1 و مورد 2، فرکانس مشاهده شده را به صورت f=(C+V) f_{0/ (C-U). بدست می آوریم.}

Redshift

Redshift یک پدیده مرتبط با موج است که در امواج الکترومغناطیسی مشاهده می شود. در مواردی که فرکانس‌های خطوط طیفی مشخصی مشخص است، می‌توان طیف‌های مشاهده‌شده را با طیف‌های استاندارد مقایسه کرد. در مورد اجرام ستاره ای، این یک روش بسیار مفید برای محاسبه سرعت نسبی جسم است.انتقال به سرخ پدیده جابجایی کمی خطوط طیفی به سمت قرمز طیف الکترومغناطیسی است. این ناشی از دور شدن منابع از ناظر است. همتای انتقال قرمز، تغییر آبی است که در اثر آمدن منبع به سمت ناظر ایجاد می شود. در انتقال به سرخ، از اختلاف طول موج برای اندازه گیری سرعت نسبی استفاده می شود.

تفاوت بین اثر داپلر و Redshift چیست؟

• اثر داپلر در همه امواج قابل مشاهده است. انتقال به سرخ فقط برای طیف الکترومغناطیسی تعریف شده است.

• برای درخواست؛ اثر داپلر می تواند برای محاسبه هر یک از پنج متغیر مورد استفاده قرار گیرد، در صورتی که چهار متغیر دیگر شناخته شده باشند. انتقال به سرخ فقط برای محاسبه سرعت نسبی استفاده می شود.