Przesunięcie ku czerwieni kontra przesunięcie do błękitu
Efekt Dopplera to zjawisko zmiany częstotliwości fali spowodowane ruchem względnym źródła fali i obserwatora. Można to łatwo zaobserwować na autostradzie, gdzie syreny poruszających się pojazdów policyjnych lub karetek pogotowia mają tendencję do wysokiego tonu, gdy się zbliżają i na odwrót, gdy się oddalają.
Kiedy źródło i obserwator oddalają się lub zbliżają, czoła fal ze źródła albo rozdzielają się, albo ściskają. Powoduje to zmianę szybkości frontów fal odbieranych przez obserwatora niż szybkość ich emisji przez źródło. Ponieważ szybkość ta jest rejestrowana jako częstotliwość, częstotliwość źródła i pozorna częstotliwość są różne. Efekt Dopplera można zaobserwować w każdej fali, zarówno elektromagnetycznej, jak i mechanicznej.
Kiedy źródło i obserwator poruszają się względem siebie, wówczas częstotliwość pozorna jest wyższa niż częstotliwość źródła. Jeżeli źródło i obserwator oddalają się względem siebie, to częstotliwość pozorna jest niższa niż częstotliwość źródła. Ponieważ zmiana częstotliwości jest związana z ruchem obserwatora i źródła, można jej użyć do wydedukowania ruchu.
Załóżmy, że obserwator jest nieruchomy. Jeżeli częstotliwość pozorna jest wyższa niż częstotliwość źródła, można wywnioskować, że źródło porusza się w kierunku obserwatora. Jeśli pozorna częstotliwość jest niższa niż źródło, to źródło oddala się.
W przypadku światła względny ruch źródła i obserwatora powoduje przesunięcie częstotliwości w kierunku koloru czerwonego lub niebieskiego. Jeśli światło przesunęło się w kierunku czerwieni, obiekty oddalają się stosunkowo i mówi się, że wykazują przesunięcie ku czerwieni, a przesunięcie w kolorze niebieskim ma miejsce, gdy zbliżają się do siebie. W rzeczywistości jest to obserwowane po raz pierwszy przy próbie określenia typów widmowych gwiazd.
Przesunięcie ku czerwieni można obliczyć za pomocą następujących wzorów:
Korzystanie z długości fali: z=(λobsv – λemit) / λemit; 1 + z=λobsv / λemit
Korzystanie z częstotliwości: z=(f emit – f obsv) / f obsv; 1 + z=f emit / f obsv
Jeżeli z<0, jest to przesunięcie ku czerwieni i obiekt się oddala
Jeśli z>0, jest to przesunięcie ku czerwieni i obiekt porusza się w kierunku
Ten efekt jest używany w wielu aplikacjach. W oparciu o tę zasadę projektowane są liczniki prędkości używane przez policjantów. Może być również używany do określania pozycji i innych parametrów obiektów w kosmosie, takich jak pozycja i prędkość satelity. Jest również stosowany w technologii radarowej. Ma liczne zastosowania w astronomii i astrofizyce.
Jaka jest różnica między Redshift a Blueshift?
• Przesunięcie ku czerwieni i niebieskiemu to przesunięcie obserwowanej częstotliwości światła widzialnego spowodowane względnym ruchem źródła i obserwatora.
• W przypadku przesunięcia ku czerwieni źródła i obserwator stosunkowo oddalają się od siebie, a wartość Z jest dodatnia.
• W przypadku przesunięcia niebieskiego źródło i obserwator zbliżają się do siebie, a wartość Z jest ujemna.
