皇冠APP:多普勒效应是什么?红移,抑或【huo】是蓝移“yi”

简介: 红移和蓝移是多普勒效应的可见影响。红移是由于物{wu}体远离地球而产生的光波波长的增加,蓝移则相反。可利用光谱学测量物体光谱,根据其谱线计 ji[算光谱中的波长值,再据此获得其红移及蓝移值。

红移现象是指由于物体远离地球,波长增加。与之相反的是蓝移,物体向地球移动,波长减少。

红移和蓝移都「du」是多普勒效应的可观测现象。过去你很可能曾亲眼目睹{du}过多普《pu》勒效应。最好的例子就是警车高速驶过时的警笛声:当警车向你驶来的时候,警笛的音调会变高,比警车远离你时的音调要高。这个现象与声音频率的提高有关。这在下列的视频中进行了展示。

光也会有同样的多普勒效应。当物体朝我们移动时,波长会发生变化,向光谱的蓝色一端移动。当物体从我们身边移开的时候,光被“拉伸”向红色,我们可【ke】以观察光谱‘pu’线中的移位现象。

红移与蓝移

太阳吸收谱线(左),与遥远星系的超星系团的吸收谱线(右)

头表示红移。波长增加,朝向红色及远红外(频率减速器)

红移和蓝移的历史

多普《pu》勒效应是‘shi’以克里斯蒂安・安德里亚斯・多普勒的名字命名的。他在1842年为这一物理现象提供了目前已知的最早的物理学解释。这一声波假设于1845年由荷兰科学家克里斯托弗・亨德里克・迪德里克・巴伊斯・白贝罗检验证实。

1848年,法国物理学家阿曼德-希波利特-路易・菲佐第一次描述了多普勒红移,他指出恒星光谱谱线的变化是多「duo」普‘pu’勒效应造成的。这种效应有时也被称作“多普勒-菲佐效应”。1868年,英国天文学家威廉・哈金斯首次通过多普勒效应测定出一颗恒星远离地球的速{su}度。

1871年,在 zai[观测太阳〖yang〗自转的夫琅和费谱线中发现了多普勒现象,光学红移得到了证实,大约为0.1 。1901年,阿里斯塔赫・贝洛波尔斯基在实验室中,使用旋转镜系统验证了光学红移。

寻找红移

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光谱学可以应用到测量来自遥远星系的光学频谱当中来。科学家会在光谱中寻找红移特征(比如说吸收谱线、发射谱线或是其他光强度的变(bian)化),然后和现有的各种元素频谱中的已知特征进行对比,最终确定红移。氢元素是太空中一种非常常见的元素。

在上面的图表中,你可以看见{jian}两个光。一个来在太阳(一个已知的每个吸收线都确定的光谱),一个是来自遥远星系的超级星团。当我们比较这两个《ge》星系的时候,我们看到太阳的氢线和遥远星系的相关、有联系。唯一的区别是〖shi〗星系中的吸收谱线都向上移动(朝向红色)。这就指向了红移,可以得出一个结论:这个星系正在远离我们,或是说我们正在远离这个星系。

计算红移和蓝移

一旦我们找到一个已知的光谱线,就可以计算出它在光谱中的波长。然后,这就可以用来计算《suan》确切的红移。

以上述《shu》图形为例,我们 men[可以取氢阿尔法发射谱线为656.2纳米,然后根据光谱(如,观测到的谱线是675纳米)计算观测光谱的波长。最后,用一个简单的方程式来计算红移值。

等式28-红移值

代入我们观察〖cha〗到的波长得到:

等式28- 红移值计算示例

z是习惯使用的无量纲量,z的正值指向红移,负值指向蓝移。

红移的例证

星系是目前已知红移最高的物体。光谱数据是最可靠的红移证据来源,而星系中确认的最高光谱红移是红移 z = 6.96 的 IOK-1。

观测到的最遥远的伽马射线爆发是GRB 080913,其红移z是6.7。

相关知识

在物理学领域,红移是指电磁辐射由于某种原因导致波长增加、频率降低的现象,在可见光波段,表现为光谱的谱线朝红端移动了‘liao’一段距离。相反的,电磁辐射的波长变短{duan}、频率升高的现象则被称为蓝移。红移最初是在人们熟悉的可见光波段发现的,随着对电磁波谱各个波段的了解逐步加深,任何电磁辐射的波长增加都可以称为红移。

BY: Tim Trott

FY: 树灯下的书

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