การเลื่อนไปทางแดงและปรากฏการณ์ดอปเพลอร์

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง การเลื่อนไปทางแดงและปรากฏการณ์ดอปเพลอร์

การเลื่อนไปทางแดง vs. ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์

แถบการดูดกลืนแสงในสเปกตรัมของแสงที่ได้จากกระจุกดาราจักรอันห่างไกล (ด้านขวา) เปรียบเทียบกับแถบการดูดกลืนแสงในสเปกตรัมของแสงดวงอาทิตย์ (ด้านซ้าย) ลูกศรชี้แสดงถึงการเลื่อนไปทางแดง ความยาวคลื่นจะเพิ่มขึ้นและความถี่ลดลง ในวิชาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ การเลื่อนไปทางแดง (Redshift) เกิดขึ้นเมื่อการแผ่รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (โดยมากเป็นแสงที่ตามองเห็น) มีการเปล่งแสงหรือสะท้อนกับวัตถุ แล้วเกิดปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ทำให้สเปกตรัมของคลื่นเลื่อนตัวไปในทางฝั่งสีแดงของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า (ซึ่งมีพลังงานน้อยกว่า) การเลื่อนไปทางแดงจึงหมายถึงการที่ผู้สังเกตหรืออุปกรณ์ตรวจจับได้รับรังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับแหล่งกำเนิด การที่ความยาวคลื่นเพิ่มขึ้นสัมพันธ์กับการที่ความถี่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าลดลง ดังนั้นในทางตรงกันข้าม หากตรวจพบว่าความยาวคลื่นลดลงก็จะเรียกปรากฏการณ์นั้นว่า การเลื่อนไปทางน้ำเงิน การเลื่อนไปทางแดงที่เกิดจากปรากฏการณ์ดอปเพลอร์เกิดขึ้นเมื่อแหล่งกำเนิดแสงเคลื่อนที่ห่างออกไปจากผู้สังเกต เช่นเดียวกับการเคลื่อนดอปเปลอร์ซึ่งความถี่จะเปลี่ยนแปลงลดลงเมื่อต้นกำเนิดเสียงเคลื่อนห่างออกไป ฟิสิกส์ดาราศาสตร์สเปกโตรสโกปีอาศัยปรากฏการณ์ดอปเพลอร์เช่นนี้ในการคำนวณการเคลื่อนที่ของวัตถุทางดาราศาสตร์ที่อยู่ในที่ห่างไกล. แหล่งกำเนิดคลื่นกำลังเคลื่อนที่ไปทางซ้าย ความถี่ของคลื่นทางด้านซ้ายจึงสูงกว่าทางด้านขวา ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ (Doppler Effect) หรือบางครั้งเรียกว่า การเคลื่อนดอปเพลอร์ (Doppler shift) เป็นปรากฏการณ์ทางวิทยาศาสตร์อย่างหนึ่งที่ตั้งชื่อตาม คริสเตียน ดอปเพลอร์ เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงความถี่ของคลื่นและความยาวคลื่นในมุมมองของผู้สังเกตเมื่อมีการเคลื่อนที่ที่สัมพันธ์กับแหล่งกำเนิดคลื่นนั้น พบเห็นได้ทั่วไปในชีวิตประจำวันเช่น เมื่อมีรถพยาบาลส่งสัญญาณไซเรนเคลื่อนเข้าใกล้ ผ่านตัวเรา และวิ่งห่างออกไป คลื่นเสียงที่เราได้ยินจะมีความถี่สูงขึ้น (กว่าคลื่นที่ส่งออกมาตามปกติ) ขณะที่รถเคลื่อนเข้ามาหา คลื่นเสียงมีลักษณะปกติขณะที่รถผ่านตัว และจะมีความถี่ลดลงเมื่อรถวิ่งห่างออกไป คลื่นที่มีการแพร่โดยต้องอาศัยตัวกลาง เช่นคลื่นเสียง ความเร็วของผู้สังเกตกับความเร็วของแหล่งกำเนิดคลื่นจะมีความสัมพันธ์กับตัวกลางที่คลื่นนั้นแพร่ผ่าน ปรากฏการณ์ดอปเพลอร์โดยรวมจะเป็นผลจากทั้งการเคลื่อนที่ของแหล่งกำเนิด การเคลื่อนที่ของผู้สังเกต และการเคลื่อนที่ของตัวกลางด้วย ปรากฏการณ์ในแต่ละส่วนสามารถวิเคราะห์ได้โดยแยกจากกัน ส่วนคลื่นที่ไม่จำเป็นต้องอาศัยตัวกลางเช่นคลื่นแสงหรือแรงโน้มถ่วงในทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ จะสนใจเฉพาะความเร็วสัมพันธ์ที่แตกต่างกันระหว่างผู้สังเกตกับแหล่งกำเนิดเท่านั้น การเปลี่ยนความถี่ของเสียงที่ผู้ฟังได้ยินจะขึ้นอยู่กับความเร็วของแหล่งกำเนิด การเปลี่ยนความถี่ของเสียงที่ผู้ฟังได้ยินจะขึ้นอยู่กับความเร็วของแหล่งกำเนิด Vs (s ย่อมาจากSource) และความเร็วของผู้ฟังVL (L ย่อมาจาก Listener) โดยทั่วไปทั้งผู้ฟังและแหล่งกำเนิดอาจจะเคลื่อนที่ได้ ดังนั้นในการวิเคราะห์จึงไม่เหมาะสมที่จะใช้ผู้ฟังหรือแหล่งกำเนิดเป็นกรอบอ้างอิง ในที่นี่จึงใช้ตัวกลางที่เสียงเคลื่อนที่เป็นการอ้างอิง ซึ่งจะทำให้อัตราเร็วเสียงคงตัวเสมอ ไม่ขึ้นอยู่กับความเร็วของแหล่งกำเนิดหรือผู้ฟัง ในส่วนของของความเร็ซของแหล่งกำเนิด VS และความเร็วของผู้ฟัง VL จะวัดเทียบตัวกลางของคลื่นเสียงด้วย และเนื่องจากการศึกษาปรากฎการณ์คอปเพลอร์ในที่นี้เป็นเป็นเพียงการศึกษาในเบื้องต้น ดังนั้นจะพิจารณาเฉพาะกรณีที่ความเร็วของแหล่งกำเนิดและผู้ฟังอยู่บนเส้นตรงที่เชื่อมระหว่างแหล่งกำเนิดกับผู้ฟังเท่านั้น (การเคลื่อนที่ 1 มิติ).

ความยาวคลื่น

ซน์ ความยาวคลื่นมีค่าเท่ากับระยะห่างระหว่างยอดคลื่น ความยาวคลื่น คือระยะทางระหว่างส่วนที่ซ้ำกันของคลื่น สัญลักษณ์แทนความยาวคลื่นที่ใช้กันทั่วไปคือ อักษรกรีก แลมบ์ดา (λ).

การเลื่อนไปทางแดงและความยาวคลื่น · ความยาวคลื่นและปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ · ดูเพิ่มเติม »

ความถี่

วามถี่ (frequency) คือจำนวนการเกิดเหตุการณ์ซ้ำในหนึ่งหน่วยของเวลา ความถี่อาจเรียกว่า ความถี่เชิงเวลา (temporal frequency) หมายถึงแสดงให้เห็นว่าต่างจากความถี่เชิงพื้นที่ (spatial) และความถี่เชิงมุม (angular) คาบคือระยะเวลาของหนึ่งวงจรในเหตุการณ์ที่เกิดซ้ำ ดังนั้นคาบจึงเป็นส่วนกลับของความถี่ ตัวอย่างเช่น ถ้าหัวใจของทารกเกิดใหม่เต้นที่ความถี่ 120 ครั้งต่อนาที คาบ (ช่วงเวลาระหว่างจังหวะหัวใจ) คือครึ่งวินาที (นั่นคือ 60 วินาทีหารจาก 120 จังหวะ) ความถี่เป็นตัวแปรสำคัญในวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม สำหรับระบุอัตราของปรากฏการณ์การแกว่งและการสั่น เช่น การสั่นของเครื่องจักร โสตสัญญาณ (เสียง) คลื่นวิทยุ และแสง.

การเลื่อนไปทางแดงและความถี่ · ความถี่และปรากฏการณ์ดอปเพลอร์ · ดูเพิ่มเติม »