Redshift vs Blueshift
Φαινόμενο Doppler είναι το φαινόμενο της αλλαγής της συχνότητας ενός κύματος λόγω της σχετικής κίνησης της πηγής του κύματος και του παρατηρητή. Αυτό παρατηρείται εύκολα σε έναν αυτοκινητόδρομο όπου η σειρήνα των κινούμενων αστυνομικών οχημάτων ή ασθενοφόρων τείνει να χτυπά ψηλά όταν πλησιάζουν όλο και πιο κοντά και το αντίστροφο όταν απομακρύνονται.
Όταν η πηγή και ο παρατηρητής απομακρύνονται ή προς τα σχετικά, τα μέτωπα των κυμάτων από την πηγή είτε χωρίζονται είτε στενεύουν μεταξύ τους. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια αλλαγή, στον ρυθμό των μετώπων κύματος που λαμβάνει ο παρατηρητής από τον ρυθμό που εκπέμπεται από την πηγή. Εφόσον αυτός ο ρυθμός καταγράφεται ως συχνότητα, η συχνότητα της πηγής και η φαινομενική συχνότητα είναι διαφορετικές. Το φαινόμενο Doppler μπορεί να παρατηρηθεί σε κάθε κύμα, είτε ηλεκτρομαγνητικό είτε μηχανικό.
Όταν η πηγή και ο παρατηρητής κινούνται σχετικά ο ένας προς τον άλλο, τότε η φαινομενική συχνότητα είναι υψηλότερη από τη συχνότητα πηγής. Εάν η πηγή και ο παρατηρητής υποχωρούν μεταξύ τους, τότε η φαινομενική συχνότητα είναι χαμηλότερη από τη συχνότητα πηγής. Εφόσον η αλλαγή συχνότητας σχετίζεται με την κίνηση του παρατηρητή και της πηγής, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να συμπεράνει την κίνηση.
Υποθέστε ότι ο παρατηρητής είναι ακίνητος. Εάν η φαινομενική συχνότητα είναι μεγαλύτερη από τη συχνότητα της πηγής, μπορεί να συναχθεί ότι η πηγή κινείται προς τον παρατηρητή. Εάν η φαινομενική συχνότητα είναι χαμηλότερη από την πηγή, τότε η πηγή απομακρύνεται.
Σε περίπτωση φωτός, η σχετική κίνηση της πηγής και του παρατηρητή προκαλεί τη μετατόπιση της συχνότητας είτε προς την κατεύθυνση του κόκκινου είτε του μπλε χρώματος. Εάν το φως έχει μετακινηθεί προς την κατεύθυνση του κόκκινου, τα αντικείμενα απομακρύνονται σχετικά και λέγεται ότι εμφανίζουν μια μετατόπιση προς το κόκκινο και μια μπλε μετατόπιση είναι όταν κινούνται το ένα προς το άλλο. Στην πραγματικότητα, αυτό παρατηρείται πρώτα κατά την προσπάθεια προσδιορισμού των φασματικών τύπων των άστρων.
Το Redshift μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τους ακόλουθους τύπους:
Χρήση μήκους κύματος: z=(λobsv – λemit) / λemit; 1 + z=λobsv / λemit
Χρήση συχνότητας: z=(f emit – f obsv) / f obsv; 1 + z=f emit / f obsv
Αν z<0, είναι μπλε μετατόπιση και το αντικείμενο απομακρύνεται
Αν z>0, είναι μια μετατόπιση προς το κόκκινο και το αντικείμενο κινείται προς το
Αυτό το εφέ χρησιμοποιείται σε πολλές εφαρμογές. Τα ταχύμετρα που χρησιμοποιούν οι αστυνομικοί έχουν σχεδιαστεί με βάση αυτή την αρχή. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της θέσης και άλλων παραμέτρων των αντικειμένων στο διάστημα, όπως η θέση και η ταχύτητα του δορυφόρου. Χρησιμοποιείται επίσης στην τεχνολογία ραντάρ. Έχει πολλές εφαρμογές στην αστρονομία και την αστροφυσική.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Redshift και Blueshift;
• Η μετατόπιση κόκκινου και μπλε είναι μετατόπιση στην παρατηρούμενη συχνότητα του ορατού φωτός λόγω της σχετικής κίνησης της πηγής και του παρατηρητή.
• Για μετατόπιση προς το κόκκινο, οι πηγές και ο παρατηρητής απομακρύνονται σχετικά η μία από την άλλη και η τιμή Z είναι θετική.
• Για το Blueshift, η πηγή και ο παρατηρητής κινούνται το ένα προς το άλλο και η τιμή Z είναι αρνητική.
