多普勒效應如何有助於研究宇宙?

Anonim

1842年,物理學家和數學家基督徒多普勒發現,如果聲源和觀察者相對於彼此移動,則觀察者感知的聲音頻率與聲源的頻率不一致。今天我們稱這種現象“多普勒效應”,它是它的幫助天文學家正在尋找外交工人 - 在太陽系之外的其他恆星上旋轉的世界。 473的442,使用多普勒效應檢測到今天已知的外肌,這描述了通過移動源相對於觀察者產生的任何類型的聲音或光波的頻率變化。奧地利科學家在19世紀開設的現像是現代宇宙起源的一體化部分,並用於預測天氣,研究恆星的運動,以及在心血管疾病的診斷中。

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多普勒效應是關於宇宙開頭的現代理論的一個組成部分。

多普勒效應是什麼?

想像一下水坑,在中心坐在甲蟲的中心。每次他搖擺他的爪子時,它都會產生沿著水移動的干擾。如果這些擾動發生在某些時候,則它們將在所有方向上從這一點分發。由於每個憤慨在相同的環境中移動,因此它們都會以相同的速度達到所有方向。

由甲蟲爪產生的圖案將是一系列圓圈,以相同的頻率到達水坑的邊緣。點A(水坑的左邊緣)的觀察者將看到憤慨,圍繞與臥式(水坑右邊緣)的觀察者相同的頻率跳動。事實上,圓圈到達水坑邊緣的頻率將與甲蟲移動爪子移動的頻率相同,我們將用每秒兩個擾動定義它。

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腿的身體和尖端覆蓋著剛性毛髮,幫助它們沿著水滑動。

現在假設甲蟲向觀察者駛向,產生具有相同頻率的擾動。由於昆蟲向右移動,因此每個憤慨都會發生更靠近觀察者,進一步從觀察者A中進一步,並且適當地將更快地到達觀察者。與此同時,觀察者似乎擾動到達的頻率高於這些擾動所產生的頻率;相反,觀察者A,似乎擾動的頻率低於事實。這個例子,希望能夠說明多普勒效應。

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如果沒有,我們指出的是,對於任何類型的波浪,聲波,光波等,可以觀察到多普勒效應。想像一下,警車搬到與你見面。當汽車用丁香接近你時,警報器的聲音變得越來越大,但隨著汽車通過而變得更安靜。這是多普勒效應的另一個例子 - 由移動源產生的聲波頻率的明顯偏移。

多普勒效應如何工作?

多普勒效應對天文學家來說非常興趣,天文學家使用關於我們的銀河系中的移動星星產生的電磁波頻率的偏移的移動。事實上,研究人員的假設是我們的宇宙擴展的加速,部分地基於遙遠星系中星星發射的電磁波的觀察。還可以使用多普勒效應來確定關於星系內的星星內的恆星的特定信息。

現代望遠鏡允許天文學家在遙遠的星系中研究星星。通常,他們正在尋找發出電磁波的光源。觀察多普勒天文學家的效果可以在恆星圍繞其自己的質心旋轉並朝向地面移動或從中移動。這些波長偏移可以被視為明星譜的微小變化 - 光線發出的彩虹色。

當一顆星移動到我們時,它的波長被壓縮,並且光譜獲取了藍色。當一顆明星從我們中刪除時,它的光譜會發出紅色。

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藝術家代表中銀河系的行星系統分佈。

為了觀察紅色和藍色發光,天文學家使用光譜儀 - 一位高分辨率的獎牌,它在不同顏色上分享光波。在每個恆星的外層中,存在在某些波長上吸收光的原子,並且這種吸收以顆星的各種顏色的暗線的形式表現為恆星的各種顏色。研究人員使用這些線路的變化作為方便的標記,以測量多普勒效果的值。

另見:曼德拉的效果 - 為什麼人們記得不是什麼?

不可能注意到多普勒效應不僅在天文學中使用。將雷達射線發送到大氣中並研究返迴光線波長的變化,氣象學家正在尋找大氣中的水。多普勒效應也用於醫學,超聲心動圖,通過身體發送超聲波射線以測量血液中的變化,以確保心臟瓣膜正常工作,或診斷心血管疾病。

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