Hoe hat it Doppler-effekt om it universum te studearjen?

Anonim

Yn 1842 fûnen de natuerkundige en wiskundige kristlike Christian Doppler dat as de Sound-boarne en waarnimmer relatyf bewege oan elkoar, wurdt de lûdfrekwinsje net gearstald troch de frekwinsje fan 'e lûdboarne. Hjoed neame wy dit ferskynsel "Doppler-effekt" en it is mei syn help-astronomen op syk nei Exoplans - Worlds dat rûnom oare stjerren bûten ús sinnestelsel. 442 fan 473, de eksoplanetten bekend waarden ûntdutsen mei it Doppler-effekt, dy't wizigingen beskriuwt yn 'e frekwinsje fan elk soarte fan lûd of ljochtwelle produsearre troch in bewegende boarne relatyf oan' e waarnimmer. It ferskynsel iepene troch de Eastenrykske wittenskipper yn 'e 19e iuw is in yntegraal diel oer de oarsprong fan ús Universe en wurdt brûkt om it waar te foarsizzen, lykas de beweging fan stjerren, lykas yn' e diagnoaze fan kardiovaskulêre sykten.

Hoe hat it Doppler-effekt om it universum te studearjen? 13673_1
It Doppler-effekt is in yntegraal diel fan 'e moderne teoryen oer it begjin fan it universum.

Wat is it Doppler-effekt?

Stel jo in Puddle foar, yn it sintrum wêrfan in tefreden beet sit. Elke kear skoddet hy syn poaten skakelt, makket it ynterferinsje dy't lâns it wetter bewege. As dizze perturbaasjes op in stuit komme, sille se wurde ferdield fan dit punt yn alle rjochtingen. Sûnt elke grime beweecht yn deselde omjouwing, sille se allegear yn alle rjochtingen bewege yn alle rjochtingen op deselde snelheid.

It patroan oanmakke troch de Beetle Paws sil in searje fan sirkels wêze dy't de rânen fan 'e pudden berikke mei deselde frekwinsje. De waarnimmer op it punt op it punt in (de linkerkant fan 'e puddels) sille ferlegen sjen, slaan oer de râne fan' e puddels mei deselde frekwinsje as de waarnimmer op it punt yn (de juste râne fan 'e puddels). Eins berikke de frekwinsje wêr't de rûnten fan 'e pudden net sille berikke, sille itselde wêze as de frekwinsje wêrtroch de keaten de poaten beweecht, sille wy it definiearje mei twa perturbaasjes per sekonde.

Hoe hat it Doppler-effekt om it universum te studearjen? 13673_2
It lichem en tips fan 'e skonken binne bedekt mei rigide hieren dy't har helpe om lâns it wetter te gliden.

Stel no oan te nimmen dat de Beetle seils nei de waarnimmer b, produsearje perturbaasjes mei deselde frekwinsje. Sûnt it ynsekt nei rjochts beweecht, komt elke ferontwaardiging tichter by de waarnimmer yn en fierder fan 'e waarnimmer in en, passend, sil de waarnimmer yn rapper berikke. Tagelyk soe de waarnimmer lykje dat de frekwinsje fan oankomst fan perturbaasje heger is as de frekwinsje wêrmei't dizze perturbaasjes ûntsteane; Observer A, krekt oarsom, it sil lykje dat de frekwinsje fan perturbaasjes leger is as yn feite. Dit foarbyld, yllupelt hooplik it Doppler-effekt.

Sels mear fassinearjende artikels oer de fysike ûntdekkingen dy't de wrâld feroare, lêze, lêze op ús kanaal yn Yandex.Dren. D'r binne geregeld publisearre artikels dy't net op 'e side binne!

As net, merken wy dat it Doppler-effekt kin wurde waarnommen foar elk soarte fan welle - wetterwellen, lûdwelle, ljochte welle ensafuorthinne. Stel jo foar dat de plysje-auto beweecht om jo te moetsjen. Doe't de auto jo benaderet, wurdt it lûd fan 'e sirens lûden, mar wurdt rêstiger, om't de auto foarby giet. Dit is in oar foarbyld fan it Doppler-effekt - in foar de hân lizzende ferskowing fan 'e lûdwievefrekwinsje makke troch in bewegende boarne.

Hoe wurket it Doppler-effekt?

It Doppler-effekt is fan grutte belangstelling foar astronie dy't ynformaasje brûke oer de ferskowing fan 'e elektromagnetyske golffrekwinsje produsearre troch bewegende stjerren yn ús galaxy en fierder. Yn feite, de oanname fan ûndersikers dy't ús universum wreidet mei fersnelling, foar in part basearre op 'e observaasjes fan' e observaasjes fan elektromagnetyske golven útstjoerd troch de stjerren yn fiere galaxies. It is ek ek mooglik om spesifike ynformaasje te bepalen oer de stjerren yn 'e galaxies mei it Doppler-effekt.

Moderne teleskoppen kinne astronomen de stjerren studearje yn fiere galaxies. As regel binne se op syk nei boarnen fan ljocht dat Electromagnetyske golven útstjoere. Sjoch it effekt fan Doppler-astronomen kin as de stjer draait om syn eigen sintrum fan massa en beweecht itwol oan 'e grûn as derút. Dizze golflingte-ferskowingen kinne wurde sjoen as fine feroaringen yn it Star-spektrum - Rainbow Colors emitteare troch ljocht.

As in stjer nei ús ferhuzet, binne de golflengten komprimeare, en it spektrum krijt in blauwe kleur. As in stjer út ús wurdt fuorthelle, gloeit syn spektrum net read.

Hoe hat it Doppler-effekt om it universum te studearjen? 13673_3
De ferdieling fan planetêre systemen op 'e Melkweg yn' e fertsjinwurdiging fan 'e artyst.

Om de reade en blauwe glâns te observearjen brûke astronomen in spektrograaf - in medalist fan hege resolúsje, dy't dielt ynkommende ljochte golven op ferskate kleuren. Yn 'e bûtenste laach fan elke stjer binne der atomen dy't ljocht absorbearje op bepaalde golfgrins, en dizze opname is manifesteare yn' e foarm fan donkere rigels yn ferskate kleuren fan it spektrum fan 'e stjer. Undersikers Brûkje ferskowingen yn dizze rigels as handige markers om de wearden fan it Doppler-effekt te mjitten.

Sjoch ek: Mandela's effekt - wêrom ûnthâlde minsken wat net wie?

It is ûnmooglik om net te merken dat it Doppler-effekt net allinich brûkt wurdt yn astronomy. Radarstralen ferstjoere yn 'e atmosfear en studearjen yn willingen yn golflengten fan retoersopstrang, binne meteorologen op syk nei wetter yn' e atmosfear. It Doppler-effekt wurdt ek brûkt yn medisinen mei echokardiogrammen dy't ultrasone stralen stjoere om feroaringen te mjitten yn 'e bloedstream om te soargjen dat it hert korrekt wurket, of om kardiovaskulêre sykten te garandearjen.

Lês mear