Differenza tra effetto Redshift e Doppler

Redshift vs Doppler Effect

L'effetto Doppler e il redshift sono due fenomeni osservati nel campo della meccanica ondulatoria. Entrambi questi fenomeni si verificano a causa del moto relativo tra la sorgente e l'osservatore. Le applicazioni di questi fenomeni sono enormi. Campi come l'astronomia, l'astrofisica, la fisica, l'ingegneria e persino il controllo del traffico utilizzano questi fenomeni. È fondamentale avere una corretta comprensione del redshift e dell'effetto Doppler per eccellere nei campi, che hanno pesanti applicazioni basate su questi fenomeni. In questo articolo, discuteremo di Doppler Effect e Redshift, le loro applicazioni, le somiglianze tra redshift e Doppler Effect, e infine la differenza tra Doppler Effect e redshift.

Effetto Doppler

L'effetto Doppler è un fenomeno correlato all'onda. Ci sono alcuni termini che devono essere definiti per spiegare l'effetto Doppler. La sorgente è il luogo in cui l'onda o il segnale sono originati. L'osservatore è il luogo in cui viene ricevuto il segnale o l'onda. Il frame di riferimento è il frame non in movimento rispetto al supporto in cui viene osservato l'intero fenomeno. La velocità dell'onda è la velocità dell'onda nel mezzo rispetto alla sorgente.

Caso 1

La sorgente è ancora rispetto al frame di riferimento e l'osservatore si muove con una velocità relativa di V rispetto alla sorgente nella direzione della sorgente. La velocità d'onda del mezzo è C. In questo caso, la velocità relativa dell'onda è C + V. La lunghezza d'onda dell'onda è V / f₀. Applicando V = fλ al sistema, otteniamo f = (C + V) f₀/ C. Se l'osservatore si sta allontanando dalla sorgente, la velocità relativa dell'onda diventa C-V.

Caso 2

L'osservatore è ancora rispetto al mezzo, e la sorgente si muove con una velocità relativa di U nella direzione dell'osservatore. La sorgente emette onde di frequenza f₀rispetto alla fonte. La velocità d'onda del mezzo è C. La velocità d'onda relativa rimane a C e la lunghezza d'onda dell'onda diventa f₀ / C-U. Applicando V = f λ al sistema, otteniamo f = C f₀/ (C-U).

Caso 3

Sia la sorgente che l'osservatore si stanno muovendo l'uno verso l'altro con velocità di U e V rispetto al mezzo. Usando i calcoli in Caso 1 e Caso 2, otteniamo la frequenza osservata come f = (C + V) f₀/ (C-U).

redshift

Il redshift è un fenomeno relativo alle onde osservato nelle onde elettromagnetiche. Nel caso in cui siano note le frequenze di alcune linee spettrali, gli spettri osservati possono essere confrontati con gli spettri standard. Nei casi di oggetti stellari, questo è un metodo molto utile per calcolare la velocità relativa dell'oggetto. Redshift è il fenomeno dello spostamento delle linee spettrali leggermente verso il lato rosso dello spettro elettromagnetico. Questo è causato da fonti che si allontanano dall'osservatore. La controparte del redshift è il blueshift che è causato dalla sorgente che viene verso l'osservatore. In redshift, la differenza di lunghezza d'onda viene utilizzata per misurare la velocità relativa.