Tabla de Contenidos
Dopplereffekten er endringen i frekvensen til en bølge når den oppfattes av en observatør som er i bevegelse med hensyn til kilden som sender ut bølgen . Denne effekten oversettes til en økning i frekvens (og en reduksjon i bølgelengde) når observatøren nærmer seg kilden (eller kilden nærmer seg observatøren) og en reduksjon i frekvens når de beveger seg bort fra hverandre.
Vi kan se denne effekten hver dag når vi observerer endringen i tonehøyde i lyden av en bil som nærmer seg oss og deretter beveger seg bort fra oss, for eksempel i et Formel 1-løp. Lyden er merkbart høyere når bilen nærmer seg oss enn når den passerer foran og beveger seg så bort.
Endringen i tone som vi oppfatter kan være det mest håndgripelige eksemplet på Doppler-effekten i våre daglige liv. Denne effekten gjelder imidlertid ikke bare lydbølger, men alle typer bølger, inkludert lysbølger. Av denne grunn er Doppler-effekten av stor betydning i astronomi og mange andre vitenskapelige disipliner.
Formel for dopplereffekt
Dopplereffekten kan skrives i form av et par ligninger som relaterer den observerte frekvensen eller bølgelengden til kilden. Anvendelsen avhenger av om kilden til bølgene og observatøren beveger seg mot eller bort fra hverandre.
Når kilden nærmer seg observatøren
I dette tilfellet er ligningen eller formelen som skal brukes:
I disse ligningene representerer f obs frekvensen observatøren oppfatter; f kilde er frekvensen som kilden sender ut; λ er bølgelengden; v er hastigheten som bølgen forplanter seg med i mediet, og v kilde er den relative hastigheten som kilden nærmer seg observatøren med.
Som man kan se, forutsier ligningene at frekvensen observatøren oppfatter vil øke når hastigheten som kilden nærmer seg øker, mens det motsatte skjer med bølgelengden.
Når kilden beveger seg bort fra observatøren
Disse ligningene er ekvivalente med de foregående, med forskjellen mellom tegnet på kildens hastighet:
Alle variabler er de samme som i forrige tilfelle. Disse ligningene forutsier at frekvensen observatøren oppfatter vil avta og bølgelengden vil øke når hastigheten som kilden trekker seg tilbake med øker.
rødforskyvning eller rødforskyvning
Lys oppfører seg som en elektromagnetisk bølge som forplanter seg i et vakuum med en konstant hastighet på omtrent 300 000 km/s. Det som bestemmer lysets farge er bølgelengden eller frekvensen. Synlig lys med høyere frekvens eller kortere bølgelengde er en farge mellom blått og fiolett, mens lys med lengre bølgelengde og derfor lavere frekvens er rødt.
Når dopplereffekten oppstår når vi beveger oss bort fra en lyskilde (eller når en lyskilde beveger seg bort fra oss), oppfatter vi det lyset med en lavere frekvens enn den som kilden sender ut. Denne variasjonen i frekvens fører til at fargen på lyset som vi oppfatter er nærmere rødt enn det var før i spekteret av synlig lys. Av denne grunn kalles dette fenomenet skift eller rødforskyvning.
Som man kan se, er rødforskyvning av stor relevans i astronomi, siden kvantifiseringen tillater oss indirekte å bestemme hastigheten som andre himmellegemer beveger seg bort fra oss med. Dette oppnås ved å bestemme frekvensforskyvningen i atomabsorpsjonslinjene for lys fra fjerne stjerner og tåker.
Det skal bemerkes at det faktum at det kalles et rødt skifte ikke betyr at lyset i seg selv er rødt, men snarere at dets frekvens forskjøv seg i den retningen eller forstanden som frekvensen til den røde fargen finnes i det elektromagnetiske spekteret.
Blå skift eller skift
Blåforskyvning er den motsatte effekten av rødforskyvning: det refererer til økningen i frekvensen til en lysbølge eller elektromagnetisk bølge som sendes ut av en kilde som kommer nærmere oss.
Effekten av forskyvning eller forskyvning til det blå brukes for eksempel i pistolhastighetsmålere som politiet bruker for å bestemme hastigheten en bil beveger seg med, spesielt de som jobber med LIDAR-teknologi (system for måling og deteksjon av objekter ved laser).
Referanser
- Juano, A. et al (sf). Doppler-effekten og skiftet til rødt og blått . Hentet fra https://www.ucm.es/data/cont/docs/136-2015-01-27-El%20efecto%20Doppler.pdf
- Nuñez, O (sf). Doppler-effekt: rødt og blått skifte . Gjenopprettet fra https://www.vix.com/es/btg/curiosidades/4424/doppler-effect-shift-toward-red-and-blue-
- Serway, RA, Beichner, RJ, & Jewett, JW (1999). Fysikk: For forskere og ingeniører (Saunders Golden Sunburst Series) (5. utg .). Philadelphia, PA: Saunders College Pub.
