多普勒效应如何有助于研究宇宙?

Anonim

1842年,物理学家和数学家基督徒多普勒发现,如果声源和观察者相对于彼此移动,则观察者感知的声音频率与声源的频率不一致。今天我们称这种现象“多普勒效应”,它是它的帮助天文学家正在寻找外交工人 - 在太阳系之外的其他恒星上旋转的世界。 473的442,使用多普勒效应检测到今天已知的外肌,这描述了通过移动源相对于观察者产生的任何类型的声音或光波的频率变化。奥地利科学家在19世纪开设的现象是现代宇宙起源的一体化部分,并用于预测天气,研究恒星的运动,以及在心血管疾病的诊断中。

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多普勒效应是关于宇宙开头的现代理论的一个组成部分。

多普勒效应是什么?

想象一下水坑,在中心坐在甲虫的中心。每次他摇摆他的爪子时,它都会产生沿着水移动的干扰。如果这些扰动发生在某些时候,则它们将在所有方向上从这一点分发。由于每个愤慨在相同的环境中移动,因此它们都会以相同的速度达到所有方向。

由甲虫爪产生的图案将是一系列圆圈,以相同的频率到达水坑的边缘。点A(水坑的左边缘)的观察者将看到愤慨,围绕与卧式(水坑右边缘)的观察者相同的频率跳动。事实上,圆圈到达水坑边缘的频率将与甲虫移动爪子移动的频率相同,我们将用每秒两个扰动定义它。

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腿的身体和尖端覆盖着刚性毛发,帮助它们沿着水滑动。

现在假设甲虫向观察者驶向,产生具有相同频率的扰动。由于昆虫向右移动,因此每个愤慨都会发生更靠近观察者,进一步从观察者A中进一步,并且适当地将更快地到达观察者。与此同时,观察者似乎扰动到达的频率高于这些扰动所产生的频率;相反,观察者A,似乎扰动的频率低于事实。这个例子,希望能够说明多普勒效应。

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如果没有,我们指出的是,对于任何类型的波浪,声波,光波等,可以观察到多普勒效应。想象一下,警车搬到与你见面。当汽车用丁香接近你时,警报器的声音变得越来越大,但随着汽车通过而变得更安静。这是多普勒效应的另一个例子 - 由移动源产生的声波频率的明显偏移。

多普勒效应如何工作?

多普勒效应对天文学家来说非常兴趣,天文学家使用关于我们的银河系中的移动星星产生的电磁波频率的偏移的移动。事实上,研究人员的假设是我们的宇宙扩展的加速,部分地基于遥远星系中星星发射的电磁波的观察。还可以使用多普勒效应来确定关于星系内的星星内的恒星的特定信息。

现代望远镜允许天文学家在遥远的星系中研究星星。通常,他们正在寻找发出电磁波的光源。观察多普勒天文学家的效果可以在恒星围绕其自己的质心旋转并朝向地面移动或从中移动。这些波长偏移可以被视为明星谱的微小变化 - 光线发出的彩虹色。

当一颗星移动到我们时,它的波长被压缩,并且光谱获取了蓝色。当一颗明星从我们中删除时,它的光谱会发出红色。

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艺术家代表中银河系的行星系统分布。

为了观察红色和蓝色发光,天文学家使用光谱仪 - 一位高分辨率的奖牌,它在不同颜色上分享光波。在每个恒星的外层中,存在在某些波长上吸收光的原子,并且这种吸收以颗星的各种颜色的暗线的形式表现为恒星的各种颜色。研究人员使用这些线路的变化作为方便的标记,以测量多普勒效果的值。

另见:曼德拉的效果 - 为什么人们记得不是什么?

不可能注意到多普勒效应不仅在天文学中使用。将雷达射线发送到大气中并研究返回光线波长的变化,气象学家正在寻找大气中的水。多普勒效应也用于医学,超声心动图,通过身体发送超声波射线以测量血液中的变化,以确保心脏瓣膜正常工作,或诊断心血管疾病。

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