Redshift กับ Doppler Effect
Doppler Effect และ redshift เป็นปรากฏการณ์สองอย่างที่สังเกตได้ในด้านกลศาสตร์คลื่น ปรากฏการณ์ทั้งสองนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างแหล่งกำเนิดและผู้สังเกต การประยุกต์ใช้ปรากฏการณ์เหล่านี้มีมากมายมหาศาล สาขาต่างๆ เช่น ดาราศาสตร์ ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ ฟิสิกส์ และวิศวกรรม และแม้แต่การควบคุมการจราจรก็ใช้ปรากฏการณ์เหล่านี้ จำเป็นต้องมีความเข้าใจที่ถูกต้องเกี่ยวกับ redshift และ Doppler Effect เพื่อให้มีความโดดเด่นในด้านต่างๆ ซึ่งมีการใช้งานหนักตามปรากฏการณ์เหล่านี้ ในบทความนี้ เราจะพูดถึง Doppler Effect และ Redshift การใช้งาน ความเหมือนระหว่าง redshift และ Doppler Effect และสุดท้ายคือความแตกต่างระหว่าง Doppler Effect และ redshift
เอฟเฟกต์ดอปเปลอร์
Doppler Effect เป็นปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับคลื่น มีคำศัพท์สองสามคำที่จำเป็นต้องกำหนดเพื่ออธิบาย Doppler Effect ต้นทางคือที่ที่เกิดคลื่นหรือสัญญาณ ผู้สังเกตการณ์เป็นสถานที่ที่รับสัญญาณหรือคลื่น กรอบอ้างอิงคือกรอบที่ไม่เคลื่อนที่เมื่อเทียบกับตัวกลางที่สังเกตปรากฏการณ์ทั้งหมด ความเร็วของคลื่นคือความเร็วของคลื่นในตัวกลางเทียบกับแหล่งกำเนิด
กรณีที่ 1
แหล่งที่มายังคงอยู่ในกรอบอ้างอิง และผู้สังเกตกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสัมพัทธ์ของ V เมื่อเทียบกับแหล่งกำเนิดที่ทิศทางของแหล่งกำเนิด ความเร็วคลื่นของตัวกลางคือ C ในกรณีนี้ ความเร็วสัมพัทธ์ของคลื่นคือ C+V ความยาวคลื่นของคลื่นคือ V/f0 โดยการใช้ V=fλ กับระบบ เราจะได้ f=(C+V) f0/ C. หากผู้สังเกตเคลื่อนออกจากแหล่งกำเนิดความเร็วของคลื่นสัมพัทธ์จะกลายเป็น CV
กรณีที่ 2
ผู้สังเกตยังคงอยู่กับตัวกลาง และแหล่งกำเนิดกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสัมพัทธ์ของ U ในทิศทางของผู้สังเกต แหล่งที่มาปล่อยคลื่นความถี่ f0 เกี่ยวกับแหล่งที่มา ความเร็วคลื่นของตัวกลางคือ C ความเร็วของคลื่นสัมพัทธ์ยังคงอยู่ที่ C และความยาวคลื่นของคลื่นจะกลายเป็น f0 / C-U โดยการใช้ V=f λ กับระบบ เราจะได้ f=C f0/ (C-U)
กรณีที่ 3
ทั้งต้นทางและผู้สังเกตกำลังเคลื่อนที่เข้าหากันด้วยความเร็ว U และ V เทียบกับตัวกลาง จากการคำนวณในกรณีที่ 1 และกรณีที่ 2 เราได้รับความถี่ที่สังเกตได้เป็น f=(C+V) f0/ (C-U)
เรดชิฟต์
Redshift เป็นปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับคลื่นที่พบในคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ในกรณีที่ทราบความถี่ของเส้นสเปกตรัมบางเส้น สเปกตรัมที่สังเกตสามารถเปรียบเทียบได้กับสเปกตรัมมาตรฐาน ในกรณีของวัตถุที่เป็นตัวเอก นี่เป็นวิธีที่มีประโยชน์มากในการคำนวณความเร็วสัมพัทธ์ของวัตถุRedshift คือปรากฏการณ์ของการขยับเส้นสเปกตรัมไปทางสีแดงของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าเล็กน้อย สาเหตุนี้มีสาเหตุมาจากการเคลื่อนตัวออกห่างจากผู้สังเกต ที่มาคู่กันของ redshift คือ blueshift ซึ่งเกิดจากการที่แหล่งกำเนิดเข้ามาหาผู้สังเกต ใน redshift ความต่างของความยาวคลื่นจะใช้ในการวัดความเร็วสัมพัทธ์
Doppler Effect กับ Redshift ต่างกันอย่างไร
• Doppler Effect สามารถสังเกตได้ในทุกคลื่น Redshift ถูกกำหนดให้กับสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าเท่านั้น
• สมัคร; เอฟเฟกต์ดอปเปลอร์สามารถใช้ในการคำนวณตัวแปรหนึ่งในห้าตัวแปรในกรณีที่ทราบอีกสี่ตัวแปร Redshift ใช้เพื่อคำนวณความเร็วสัมพัทธ์เท่านั้น
