Desplazamiento al rojo frente al efecto Doppler
El efecto Doppler y el corrimiento al rojo son dos fenómenos observados en el campo de la mecánica ondulatoria. Ambos fenómenos ocurren debido al movimiento relativo entre la fuente y el observador. Las aplicaciones de estos fenómenos son enormes. Campos como la astronomía, la astrofísica, la física y la ingeniería e incluso el control del tráfico utilizan estos fenómenos. Es vital tener una comprensión adecuada del corrimiento al rojo y el efecto Doppler para sobresalir en los campos, que tienen muchas aplicaciones basadas en estos fenómenos. En este artículo, vamos a discutir el efecto Doppler y el corrimiento al rojo, sus aplicaciones, las similitudes entre el corrimiento al rojo y el efecto Doppler y, finalmente, la diferencia entre el efecto Doppler y el corrimiento al rojo.
Efecto Doppler
El efecto Doppler es un fenómeno relacionado con las ondas. Hay algunos términos que deben definirse para explicar el efecto Doppler. La fuente es el lugar donde se origina la onda o la señal. El observador es el lugar donde se recibe la señal o la onda. El marco de referencia es el marco inmóvil con respecto al medio donde se observa todo el fenómeno. La velocidad de la onda es la velocidad de la onda en el medio con respecto a la fuente.
Caso 1
La fuente está quieta con respecto al marco de referencia, y el observador se mueve con una velocidad relativa de V con respecto a la fuente en la dirección de la fuente. La velocidad de onda del medio es C. En este caso, la velocidad relativa de la onda es C+V. La longitud de onda de la onda es V/f0 Al aplicar V=fλ al sistema, obtenemos f=(C+V) f0/ C Si el observador se aleja de la fuente, la velocidad relativa de la onda se convierte en C-V.
Caso 2
El observador está quieto con respecto al medio, y la fuente se mueve con una velocidad relativa de U en la dirección del observador. La fuente emite ondas de frecuencia f0con respecto a la fuente. La velocidad de onda del medio es C. La velocidad de onda relativa permanece en C y la longitud de onda de la onda se convierte en f0 / C-U. Al aplicar V=f λ al sistema, obtenemos f=C f0/ (C-U).
Caso 3
Tanto la fuente como el observador se mueven uno hacia el otro con velocidades de U y V con respecto al medio. Usando los cálculos en el Caso 1 y el Caso 2, obtenemos la frecuencia observada como f=(C+V) f0/ (C-U).
Desplazamiento al rojo
Redshift es un fenómeno relacionado con las ondas que se observa en las ondas electromagnéticas. En el caso de que se conozcan las frecuencias de ciertas líneas espectrales, los espectros observados pueden compararse con los espectros estándar. En los casos de objetos estelares, este es un método muy útil para calcular la velocidad relativa del objeto. Redshift es el fenómeno del desplazamiento de las líneas espectrales ligeramente hacia el lado rojo del espectro electromagnético. Esto es causado por fuentes que se alejan del observador. La contrapartida del corrimiento al rojo es el corrimiento al azul que es causado por la fuente que se acerca al observador. En corrimiento al rojo, la diferencia de longitud de onda se usa para medir la velocidad relativa.
¿Cuál es la diferencia entre el efecto Doppler y el corrimiento al rojo?
• El efecto Doppler es observable en todas las ondas. Redshift se define solo para el espectro electromagnético.
• Para aplicar; el efecto Doppler se puede utilizar para calcular cualquiera de las cinco variables en caso de que se conozcan las otras cuatro. Redshift se usa solo para calcular la velocidad relativa.
