Найти тему
anj68

Относительная скорость светового сигнала в формуле эффекта Доплера.

Мы уже говорили, что несмотря на постулат о постоянстве скорости, эффект Доплера фиксируется только при наличии относительной скорости светового сигнала. И задачи решали, с использованием частоты, получили некоторую скорость источника; с использованием длины волны, получили другую скорость источника; и даже с помощью формулы эффекта Доплера для звука, получили такую же скорость источника, как в формуле для света с использованием волны. Но, бывает, слышим заявления вроде: «я вам не верю!», в том смысле, что в учебниках постулируется относительные скорости источников и приемников, а вовсе не относительная скорость сигнала. Ну, правильно, не надо никому верить – включайте собственные мозги.

Для этого нужно всего-то попробовать представить себе сам процесс. Например, попробуйте представить себе как источник движется по отношению к неподвижному приемнику с 0.9993 от скорости. Представили? Как-то смутно? Только не надо все сваливать на жирафа, мол, он большой – ему видней. Он вообще ничего не разглядывал, в основном, постулировал.

А нашу задачу можно решить еще как минимум двумя способами, и в обоих сначала придется искать относительную скорость светового сигнала, принятого приемником. Напомним условия:

-2

И напомним полученные скорости источника при решении задачи разными способами.

1. Формула для продольного эффекта Доплера с использованием частоты - 21316625м/с.

2. Формула для продольного эффекта Доплера с использованием длины волны - 22946823м/с.

3. Формула эффекта Доплера для звука (приемник покоится, источник удаляется) – 22946823м/с.

А теперь, поскольку у нас, как ни крути, а скорость пришедшего сигнала относительна попробуем найти эту относительную скорость с помощью банальной пропорции:

пусть частоте 4.57108*10^14Гц соответствует скорость сигнала 300000000м/с, а частоте 4.24628*10^14Гц – скорость сигнала х.

-3

Надо сказать, что в данных волновых формулах эффекта Доплера (с изменением частоты) изменение длины волны вовсе не предполагается. И говорить о «красном смещении», как о изменении длины волны в сторону увеличения (при удаляющемся источнике) совершенно некорректно, зато нашу задачу мы можем решить еще одним способом. А именно, учитывая, что с=Vλ , где V- частота, λ – длина волны, относительная скорость сигнала, (обозначим ее так же – х ) составит:

-4

где Vd – частота пришедшего сигнала с эффектом Доплера; λ0 – начальная длина волны. То есть, частота изменилась, а длина волны нет.

Но, в любом случае, без относительной скорости принятого сигнала не обошлось.

Однако, все эти расчеты к настоящему эффекту Доплера для света, к сожалению, отношения имеют мало. Учитывая технические особенности фиксации эффекта, можно найти более реальные скорости источников.

Наука
7 млн интересуются