Dopplerův posuv
Z Wikina
Dopplerův posuv nebo také Dopplerův efekt či Dopplerův jev je změna vlnové délky záření, způsobená pohybem pozorovatele vzhledem ke zdroji záření.
Obsah |
Jak vzniká Dopplerův posuv
Pokud se zdroj záření (např. galaxie) od nás vzdaluje, vlnová délka se nám jeví delší čili nastává posuv k červenému konci spektra. Pokud se k nám zdroj záření (např. hvězda) přibližuje, vlnová délka se nám jeví kratší čili dochází k modrému posuvu. Velikost posuvu Δλ je závislá na rychlosti zdroje vzhledem k pozorovateli: Δλ/λ = v/c, kde λ je vlnová délka záření vysílaného nehybným zdrojem, v je rychlost pohybu zdroje a c je rychlost světla (rychlost v je záporná pro přibližování zdroje, takže Δλ je také záporné a čára má tedy o Δλ kratší vlnovou délku λ). To je klasický vzorec pro vztah mezi posuvem ve spektru a rychlostí. Platí pro malé rychlosti v, mnohem menší nez c. Je možno odvodit i obecnější vztah pro případ, že zdroj se pohybuje vzhledem k pozorovateli pod jistým úhlem. Není-li rychlost v malá vůči rychlosti světla c, musíme zahrnout také relativistickou dilataci času (relativistický Dopplerův posuv). Pak dochází ke spektrálnímu posuvu i v případě, že se zdroj pohybuje kolmo k pozorovateli (příčný Dopplerův posuv).
Dopplerův posuv se projevuje ve všech spektrálních oborech a dochází k němu i v případě jiných vlnění, než je elektromagnetické vlnění (např. u zvuku). Byl předpověděn v r. 1842 rakouským fyzikem a matematikem Christianem Johannem Dopplerem (1803–1853), který v letech 1835–1847 vyučoval na pražské polytechnice geometrii. Dopplerova předpověď rozdílu mezi vlnovou délkou vysílaného a přijímaného záření byla ověřena v Holandsku v r. 1845 na zvukových vlnách, a to tak, že lokomotiva táhla otevřený vagon, na němž troubilo několik trubačů. Při průjezdu nádražím tón trubek poklesl.
Tento jednoduchý jev znamenal obrovský pokrok v poznávání vesmíru, neboť dovoloval určovat radiální rychlosti kosmických těles, rychlost konvekce ve sluneční fotosféře, oběžné rychlosti a hmotnosti dvojhvězd, měření hmotnosti černých děr, hledání mimoslunečních planet, zjišťování nezářivé hmoty v galaxiích i v kupách galaxií atd. Na něm je založena helioseizmologie a přímé studium neviditelného slunečního nitra.
Odkazy
Reference
Literatura
Internetové odkazy
- Červený/modrý posuv světla - animace
