Rieth József: Anyagvilág - Háttéranyag

Doppler-effektus

Tartalomjegyzékhez Világképem <    (Alfapont, Anyagidőszak)     

A Doppler-effektus vagy magyarosabban Doppler-hatás a hullám frekvenciájában és ezzel együtt hullámhosszában megjelenő változás, mely amiatt alakul ki, hogy a hullámforrás és a megfigyelő egymáshoz képest mozog. Christian Andreas Dopplerről lett elnevezve.

A hullámforrás balra mozog. A frekvencia nagyobb a bal oldalon, és alacsonyabb a jobb oldalon

A fénynél a jelenséget vöröseltolódásnak (távolodáskor) illetve kékeltolódásnak (közeledéskor) nevezzük, de a vöröseltolódás (kékeltolódás) oka más is lehet.

Az olyan hullámok esetében, mint a hanghullámok, amelyek valamilyen közegben terjednek, a megfigyelő és a forrás közeghez viszonyított sebességével kell számolni. A teljes Doppler-effektus a két mozgásból eredő hatásból származik. Mindkét hatást külön tárgyaljuk.

Fontos észrevenni, hogy valójában nem változik meg a forrás által kibocsátott hang frekvenciája, csak az észlelő érzékeli így. Hogy megértsük, mi történik valójában, egy hasonlatot írunk le. Valaki egy labdát dob felénk minden másodpercben, mindegyik labda állandó sebességgel közeledik hozzánk. Ha a dobó egy helyben van, akkor másodpercenként kapok egy labdát. Ha viszont mozog felém, akkor gyakrabban, mert egyre közelebbről jönnek a labdák.

Egy jobbra mozgó, 0.7c sebességű fényforrás.

A frekvencia magasabb a jobb oldalon,

alacsonyabb a balon

 

A relativisztikus Doppler-effektus kiszámítása a klasszikus Doppler-effektushoz hasonlóan történik, azzal a különbséggel, hogy a Galilei-transzformáció helyett a Lorentz-transzformációt alkalmazzuk a forrás és a közeg, illetve a közeg és a megfigyelő közötti váltásoknál.

 

Geometriai levezetés

Kékeltolódás szerkesztése (baloldali ábra)  

Vöröseltolódás szerkesztése (középen)  

Vöröseltolódás csillagászati felvételen (jobboldali ábra)  

Jelölések: c a fénysebesség, v a megfigyelő a jel forráshoz való közeledésének a sebessége, To a jel kibocsátások időkülönbsége, T a megfigyelő által észlelt időkülönbség, t pedig egy segédváltozó.

Tartalomjegyzékhez Világképem <  Alfapont     

----------------

http://hu.wikipedia.org/wiki/Doppler-effektus

http://hu.wikipedia.org/wiki/Relativisztikus_Doppler-effektus