도플러 효과는 어떻게 우주를 연구하는 데 도움이됩니까?

Anonim

1842 년에는 물리학 자 및 수학자 기독교 도플러가 사운드 소스와 관찰자가 서로 비교하여 움직이는 경우 옵저버가 인식하는 음향 주파수가 음원의 주파수와 일치하지 않는다는 것을 발견했습니다. 오늘날 우리는이 현상을 "도플러 효과"라고 ​​부르며 천문학 자들이 우리 태양계 밖에서 다른 별을 돌아 다니는 세계를 찾고있는 천문학 자들이 엑스를 찾고 있습니다. 473의 442, 오늘날 알려진 외출 효과는 관찰자와 관련하여 이동 소스에 의해 생성 된 임의의 유형의 사운드 또는 광파의 주파수의 변화를 나타내는 도플러 효과를 사용하여 검출되었다. 19 세기에 오스트리아 과학자가 열린 현상은 우리 우주의 기원에 대한 현대 이론의 필수적인 부분이며 날씨를 예측하여 심혈관 질환의 진단뿐만 아니라 별의 움직임을 연구하는 데 사용됩니다.

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도플러 효과는 유니버스의 시작에 대한 현대 이론의 필수적인 부분입니다.

도플러 효과는 무엇입니까?

중심에있는 웅덩이가 만족 된 딱정벌레를 상상해보십시오. 그가 발을 흔들 때마다, 그것은 물을 따라 움직이는 간섭을 만듭니다. 이러한 섭동이 어느 시점에서 발생하면 모든 방향 으로이 시점에서 배포됩니다. 각 분개가 동일한 환경에서 움직이기 때문에 모두 동일한 속도로 모든 방향으로 이동합니다.

딱정벌레 발에 의해 생성 된 패턴은 동일한 주파수로 웅덩이의 가장자리에 도달하는 일련의 원입니다. 포인트 A (웅덩이의 왼쪽 가장자리)의 관찰자는 분개가 보이고, 웅덩이의 오른쪽 가장자리 (웅덩이의 오른쪽 가장자리)에서 관찰자와 동일한 주파수로 웅덩이의 가장자리에 대해 치기를 볼 것입니다. 사실, 원이 웅덩이의 가장자리에 도달하는 주파수는 딱정벌레가 발을 움직이는 주파수와 같을 것입니다. 초당 두 가지 섭동으로이를 정의합니다.

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다리의 몸과 팁은 물을 따라 미끄러지는 것을 돕는 단단한 머리카락으로 덮여 있습니다.

이제 딱정벌레가 관찰자 B로 쏟아져 같은 주파수로 섭동을 일으키는 것으로 가정합니다. 곤충이 오른쪽으로 이동하기 때문에 각 분개는 관찰자와 관찰자 A와 적절한에서 더 가까이에 더 가깝고 적절하게 관찰자에게 도달 할 것입니다. 동시에 관찰자는 섭동 도착의 빈도가 이러한 섭동이 발생하는 빈도보다 높을 것으로 보인다. 관찰자 A는 반대로 섭동의 빈도가 사실보다 낮은 것처럼 보일 것입니다. 이 예제는 도플러 효과를 잘 알고 있습니다.

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그렇지 않은 경우, 우리는 어떤 종류의 파도, 음파, 빛파 등의 도플러 효과가 관찰 될 수 있음을 유의해야합니다. 경찰이 당신을 만나기 위해 움직이는 것을 상상해보십시오. 자동차가 라일락으로 당신을 접근 할 때, 사이렌의 소리는 더 크게가되지만, 차가 통과하기 때문에 더 조용해진다. 이것은 도플러 효과의 또 다른 예입니다. 움직이는 소스에 의해 생성 된 음파 주파수의 명백한 시프트.

도플러 효과는 어떻게 작동합니까?

도플러 효과는 우리의 은하계에서 별을 움직이는 전자기파 주파수의 변화에 ​​대한 정보를 사용하는 천문학 자에게 큰 관심사입니다. 사실, 우리의 우주가 먼 은하에서 별에 의해 방출되는 전자기파의 관찰을 기반으로하는 유니버스가 가속화로 확장되는 연구자들의 가정. 도플러 효과를 사용하여 은하 내부의 별에 대한 특정 정보를 결정할 수도 있습니다.

현대적인 망원경은 천문학 자들이 먼 은하계에서 별을 공부할 수있게합니다. 규칙적으로 전자기파를 방출하는 빛의 원천을 찾고 있습니다. 도플러 천문학 자의 효과를 관찰하면 별이 자체 질량의 중심을 회전시키고 땅으로 또는 그 중 하나를 향해 움직일 때 할 수 있습니다. 이러한 파장 변화는 빛으로 방출 된 별 스펙트럼 - 무지개 색상의 미세한 변화로 볼 수 있습니다.

별이 우리에게 이동하면 파장이 압축되고 스펙트럼은 푸른 색을 획득합니다. 별이 우리에게서 삭제되면 그 스펙트럼이 빨간색으로 빛납니다.

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예술가의 표현에서 은하계의 유성 시스템의 유성 시스템의 분포.

빨간색과 푸른 광선을 관찰하기 위해 천문학 자들은 고해상도의 메달리스트 인 고해상도의 메달리스트를 사용하여 들어오는 빛을 다른 색상으로 공유합니다. 각 별의 바깥 층에는 특정 파장에서 빛을 흡수하는 원자가 있으며,이 흡수는 별의 스펙트럼의 다양한 색상에서 어두운 선의 형태로 나타납니다. 연구원은이 라인의 변화를 편리한 마커로 사용하여 도플러 효과의 값을 측정합니다.

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도플러 효과는 천문학뿐만 아니라 사용되는 것은 아닙니다. 레이더 광선을 대기로 보내고 반환 광선의 파장의 변화를 연구하고 기상 학자들은 대기 중 물을 찾고 있습니다. 도플러 효과는 또한 혈류의 변화를 측정하여 심장 밸브가 올바르게 작동하거나 심혈관 질환을 진단하는지 확인하기 위해 혈류의 변화를 측정하기 위해 신체를 통해 초음파 광선을 전달하는 심 초음파와 함께 약학에서 사용됩니다.

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