Circa l'effetto di Doppler per la luce

Circa l'effetto di Doppler per la luce

Gli eventi apparentemente insignificanti..--come clacson e treno corna..--che si verifica ogni giorno ha fornito i dati sperimentali necessari dagli ultimi scienziati per meglio comprendere il funzionamento della fisica. L'effetto Doppler è stato scoperto in primo luogo come un effetto sonoro, ma poi fu poi applicato agli effetti di luce. La teoria prende il nome da Christian Doppler, uno scienziato che ha vissuto durante i primi anni del 1800.

Onde e frequenze

L'effetto Doppler, mentre fisicamente osservabile, si svolge all'interno del mondo subatomico di lunghezze d'onda e frequenze. Questi eventi subatomici costituiscono la base di tutta l'energia che è presente nel regno fisico. Suono e la luce viaggiare sulle onde, mentre le frequenze sono i cicli in cui queste onde viaggiano. L'effetto di Doppler ha luogo quando le onde e le loro frequenze sono spinto, o messo in moto. Nel caso di un fischio del treno o fari di un'auto, la fonte di queste onde..--l'auto e il treno..--è quello che spinge queste onde in avanti.

Suono e luce

Dai cambiamenti di tono che si svolgono sono notati cambiamenti in onde sonore. Un fischio del treno in arrivo diventa più forte che si avvicina, poi ottiene inferiore come esso si allontana. Come un treno si avvicina, onde sonore di whistle sono essere spinto in avanti dal treno stesso. In questo modo le onde a ciclo veloce (frequenza maggiore), che rappresenta l'aumento del passo. Cambiamenti in onde luminose sono visti come cambiamenti di colore, così come ogni colore sullo spettro visualizzato a una frequenza diversa. Come luce onda aumento di frequenze, la gamma cromatica si muove dall'estremità rossa dello spettro dei colori alla fine blu, perché le frequenze dell'onda tendono ad aumentare da rosso a blu.

Osservatore e fonte

Affinché l'effetto Doppler a prendere posto, ci deve essere un osservatore..--o punto stazionario-- e una fonte che crea le onde, ad esempio un'automobile o un treno. Senza un punto fermo, non c'è niente per misurare il cambiamento contro; o mettere un altro modo, non c'è nessun riferimento. Eventuali cambiamenti che si verificano sono in relazione a, o relative, l'osservatore. Il cambiamento di colore, anche se non così evidente come un cambiamento di passo, si presentano come conseguenza l'auto è più vicino di movimento (di origine) all'osservatore. Come la macchina passa l'osservatore e si allontana, le onde di luce si stanno muovendo più lontano, causando colore la luce per spostarsi dalla zona blu dello spettro la zona rossa.

Teoria di relatività

Teoria della relatività di Einstein incorporato sia oggetti di grandi dimensioni e gli oggetti più piccoli ed eventi come onde e particelle. Il continuum spazio-temporale è stato trovato a giocare un ruolo significativo nel modo in cui un osservatore percepisce gli oggetti in movimento. Suono, la luce e l'osservatore che tutti presenti all'interno di diversi quadri di riferimento per quanto riguarda le onde e le frequenze sono interessati. Ma come l'osservatore è il quadro di riferimento, sue percezioni influenzano come sperimenta l'evento. Poiché le onde luminose sono così molto più veloce di onde sonore, l'effetto Doppler è meno evidente all'osservatore; luce onde viaggi più velocemente di quanto gli occhi possono vedere.

Effetto Doppler relativistico

A causa delle proprietà uniche di luce, una teoria della relatività speciale è stato sviluppato per tenere conto di come il continuum spazio-temporale effetti percezione di un osservatore quando luce fluttua cambiamento. A differenza di altri materiali all'interno del mondo fisico, luce onde viaggi alla stessa velocità indipendentemente da dove sono. Così eventuali cambiamenti di colore visto dall'osservatore sono il risultato del cambiamento di distanza che si verifica mentre l'auto si avvicina, passa e si allontana. La stessa auto è in grado di spingere le onde di luce perché luce fluttua viaggio in modo molto più veloce. Questo fenomeno è chiamato l'effetto Doppler relativistico. Quando le onde luminose sono coinvolte, non importa quale mezzo viaggiano attraverso, considerando che le onde sonore sono colpite dal mezzo in cui viaggiano.