Universalclimate.com

Om Dopplereffekten för ljus

Om Dopplereffekten för ljus

De till synes obetydliga händelserna--såsom bil horn och tåg horn--som inträffar varje dag som experimentella data behövs av tidigare forskare att bättre förstå hur fysik fungerar. Dopplereffekten upptäcktes först som en ljudeffekt, men tillämpades sedan senare på effekterna av ljus. Teorin är uppkallad efter Christian Doppler, en vetenskapsman som levde under det tidiga 1800-talet.

Vågor och frekvenser

Dopplereffekten, medan fysiskt iakttagbara, äger rum inom den subatomära världen våglängder och frekvenser. Dessa subatomära händelser utgör grunden för all energi som finns i den fysiska världen. Både ljud och ljus resa på vågor, medan frekvenser är cykler där dessa vågor resa. Dopplereffekten sker när vågor och deras frekvenser är skjutet, eller sätta i gång. Vid en tåg vissla eller bilens strålkastare är källan till dessa vågor--bilen och tåget--vad skjuter dessa vågor fram.

Ljud och ljus

Förändringar i ljudvågor är märkt av de ändringar i planen som äger rum. En mötande tåg visslingen blir starkare när det närmar sig, då blir lägre eftersom det flyttar bort. När ett tåg närmar sig, är i visselpipan ljudvågor skjuts framåt av tåget själv. Detta orsakar vågorna att cykla snabbare (högre frekvens), som står för ökningen av pitch. Förändringar i ljusvågor ses som förändringar i färg, som varje färg på spektrum visas på en annan frekvens. Så ljus vinkar frekvenser ökning, färgintervallet flyttas från den röda änden av spektrumet till den blå änden, eftersom wave frekvenser tenderar att öka från rött till blått.

Observatör och källa

För Dopplereffekten skall ske, måste det vara observatör-- eller stationära punkten-- och en källa som skapar vågor, som en bil eller ett tåg. Utan en stationär punkt finns det inget att mäta förändringen mot; eller annorlunda uttryckt, det finns ingen referensram. Alla ändringar som sker är i förhållande till, eller i förhållande till observatören. Förändringen i färg, dock inte lika märkbar som en förändring i planen, uppstå till följd av bilen 's (källans) flyttar närmare observatören. Som bilen passerar observatören och flyttar bort, ljusvågor även går längre bort, orsakar ljusets färg att flytta från det blå området av spektrumet till det röda området.

Relativitetsteori

Einsteins relativitetsteorin införlivats både stora objekt, och mindre objekt och händelser som vågor och partiklar. Utrymme/tid kontinuum konstaterades för att spela en viktig roll i hur en person uppfattar rörliga objekt. Ljud, ljus och observatören alla existerar inom olika referensramar vågor och frekvenser är oroade. Men eftersom observatören är referensramen, hans uppfattningar påverkar hur han upplever händelsen. Eftersom ljus vågor är så mycket snabbare än ljudvågor, är Dopplereffekten mindre märkbar för en betraktare; ljus vågor resor snabbare än ögonen kan se.

Relativistisk Doppler verkställer

På grund av light's unika egenskaper utvecklades en speciella relativitetsteorin till svars för hur utrymme/tid kontinuum effekter en observatör uppfattning när ljus vågor förändring. Till skillnad från andra material inom den fysiska världen, ljus vågor resa med samma hastighet oavsett var de är. Så är alla ändringar i färgen sett observatören ett resultat av förändringen i avstånd som inträffar som bilen närmar sig, passerar och flyttar bort. Bilen själv är oförmögen att driva ljusvågor eftersom ljus vågor resa så mycket snabbare. Detta fenomen kallas relativistisk Dopplereffekten. När ljusvågor är inblandade, spelar ingen det roll vilka medium som de reser genom, ljudvågor påverkas av det medium som de reser.