Wikipedysta:Docxent/brudnopis: Różnice pomiędzy wersjami

Usunięta treść Dodana treść
KamikazeBot (dyskusja | edycje)
→‎Efekt Dopplera: spolszczenie parametrów angielskich szablonów cytowania
Docxent (dyskusja | edycje)
czyszczenie
Linia 1:
===Efekt Dopplera===
{{Osobny artykuł|Efekt Dopplera|Relatywistyczny efekt Dopplera}}
[[Image:Suzredshift.gif|thumb|Efekt Dopplera: żółta kula (długość fali ~575 [[nanometr|nm]]) - w miarę zbliżania się do obserwatora - zmienia kolor na zielony (przesunięcie ku fioletowi - długość fali wynosi ok 565 nm), po czym zmienia kolor na pomarańczowy gdy sie oddala (przesunięcię ku czerwieni - długość fali ok. ~585 nm), a gdy przestaje się porszuać - przybiera z powrtoem żółty kolor. Aby zaobserwować zmianę koloru w takim stopniu, obiekt musiałby poruszać się z prędkością ok. 5200 km/s, tj. ok. 75 razy szybciej niż wynosi rekord prędkości ustanowionej przez sondę kosmiczną (Helios 2).]]
 
Jeżeli źródło światła oddala się od obserwatora, wówczas następuje przesunięcie ku czerwieni (<math>z > 0</math>); jeśli źródło zbliża się od obserwatora, wówczas następuje [[Przesunięcie ku fioletowi|przesunięcie ku fioletowi]] (<math>z < 0</math>). Zależność ta występuje dla każdego rodzaju fal elektromagnetycznych, a jej naturę wyjaśnia [[Efekt Dopplera]]. Tym samym, taki typ przesunięcia ku czerwieni jest nazywany ''Dopplerowskim przesunięciem ku czerwieni''. Jeżeli źródło oddala się od obserwatora z [[Prędkość|Prędkością]] <math>v</math>, która jest dużo mniejsza od prędkości światła (<math>v << c</math>), wówczas przesunięcie ku czerwieni wynosi:
 
:<math>z \approx \frac{v}{c}</math> &nbsp; &nbsp; (since <math>\gamma \approx 1</math>)
 
gdzie <math>c</math> jest [[Prędkość światła|prędkością światła]]. W klasycznym przypadku efektu Dopplera, częstotliwość źródła nie ulega zmianie, lecz ruch recesyjny powoduje złudzenie niższej częstotliwości.
 
Pełniejsza analiza Dopplerowskiego przesunięcia ku czerwieni wymaga rozważenia efektów relatywistycznych, związanych z ruchem źródeł z prędkościami zbliżonymi do prędkości światła (w artykule [[Relatywistyczny efekt Dopplera]] znajdują się kompleksowe obliczenia związane z tym efektem.) W ogólnym ujęciu, obiekty poruszające się z prędkościami zbliżonymi do prędkości światła będą "doświadczać" odchyleń od powyższego wzoru ze względu na [[Dylatacja czasu|dylatację czasu]] opisaną w [[Szczególna teoria względności|Szczególnej teorii względności]]; można dokonać jej korekty wprowadzając do klasycznego wzoru dopplera [[Czynnik Lorentza]] <math>γ</math> w następujący sposób (wyłącznie dla ruchu wzdłuż linii wzroku):
 
:<math>1 + z = \left(1 + \frac{v}{c}\right) \gamma.</math>
 
To zjawisko zaobserwowano po raz pierwszy podczas eksperymentu, przeprowadzonego w roku 1938 przez Herbert'a E. Ives'a oraz G.R. Stilwell'a - było to tzw. [[Doświadczenie Ivesa-Stillwella]].<ref>{{cytuj pismo | last1 = Ives | first1 = H. | last2 = Stilwell | first2 = G. | rok = 1938 | tytuł = An Experimental study of the rate of a moving atomic clock | url = http://www.opticsinfobase.org/abstract.cfm?URI=josa-28-7-215 | czasopismo = J. Opt. Soc. Am. | wolumin = 28 | wydanie = 7| strony = 215–226 | doi=10.1364/josa.28.000215}}</ref>
 
Ponieważ Czynnik Lorentza jest zależny tylko od [[magnitude (mathematics)|magnitude]] of the velocity, this causes the redshift associated with the relativistic correction to be independent of the orientation of the source movement. In contrast, the classical part of the formula is dependent on the [[scalar resolute|projection]] of the movement of the source into the [[Line-of-sight propagation|line-of-sight]] which yields different results for different orientations. If {{math|''θ''}} is the angle between the direction of relative motion and the direction of emission in the observer's frame<ref>{{cytuj książkę|nazwisko=Freund|imię=Jurgen|tytuł=Special Relativity for Beginners|data=2008|wydawca=World Scientific|strony=120|isbn=981-277-160-3}}</ref> (zero angle is directly away from the observer), the full form for the relativistic Doppler effect becomes:
 
:<math>1+ z = \frac{1 + v \cos (\theta)/c}{\sqrt{1-v^2/c^2}}</math>
 
and for motion solely in the line of sight ({{math|''θ'' {{=}} 0°}}), this equation reduces to:
 
:<math>1 + z = \sqrt{\frac{1+v/c}{1-v/c}}</math>
 
For the special case that the light is approaching at [[right angle]]s ({{math|''θ'' {{=}} 90°}}) to the direction of relative motion in the observer's frame,<ref>{{cytuj książkę|nazwisko=Ditchburn|imię=R|tytuł=Light|data=1961|wydawca=Dover|strony=329|isbn=0-12-218101-8}}</ref> the relativistic redshift is known as the [[Transverse Doppler effect|transverse redshift]], and a redshift:
 
:<math>1 + z = \frac{1}{\sqrt{1-v^2/c^2}}</math>
 
is measured, even though the object is not moving away from the observer. Even when the source is moving towards the observer, if there is a transverse component to the motion then there is some speed at which the dilation just cancels the expected blueshift and at higher speed the approaching source will be redshifted.<ref>See "[http://www.physics.uq.edu.au/people/ross/phys2100/doppler.htm Photons, Relativity, Doppler shift]" at the University of Queensland</ref>