Punanihe vs sinine nihe
Doppleri efekt on laine sageduse muutumise nähtus, mis on tingitud laineallika ja vaatleja suhtelisest liikumisest. Seda on lihtne jälgida kiirteel, kus liikuvate politsei- või kiirabiautode sireen kipub tõusma, kui nad lähenevad ja lähenevad, ja vastupidi, kui nad liiguvad eemale.
Kui allikas ja vaatleja liiguvad eemale või suhteliselt poole, siis lainefrondid allikast kas eralduvad või jäävad kokku. Selle tulemuseks on vaatleja poolt vastuvõetud lainefrontide sageduse muutus kui allika poolt kiiratud kiirus. Kuna see kiirus registreeritakse sagedusena, on allika sagedus ja näiv sagedus erinevad. Doppleri efekti võib täheldada igas elektromagnetilises või mehaanilises laines.
Kui allikas ja vaatleja liiguvad suhteliselt üksteise poole, on näivsagedus kõrgem kui allika sagedus. Kui allikas ja vaatleja taanduvad üksteise suhtes, siis on näivsagedus madalam kui allika sagedus. Kuna sageduse muutus on seotud vaatleja ja allika liikumisega, saab seda kasutada liikumise tuletamiseks.
Eeldame, et vaatleja on paigal. Kui näiv sagedus on suurem kui lähtesagedus, võib järeldada, et allikas liigub vaatleja poole. Kui näiv sagedus on allikast madalam, siis allikas eemaldub.
Valguse korral põhjustab allika ja vaatleja suhteline liikumine sageduse nihkumise kas punase või sinise värvi suunas. Kui tuli on liikunud punase suunas, liiguvad objektid suhteliselt eemale ja väidetav alt näitavad nad punanihet, teineteise poole liikudes aga sinine nihe. Tegelikult täheldatakse seda kõigepe alt tähtede spektritüüpide kindlaksmääramisel.
Punanihet saab arvutada järgmiste valemite abil:
Lainepikkuse kasutamine: z=(λobsv – λemit) / λemit; 1 + z=λobsv / λemit
Sageduse kasutamine: z=(f emit – f obsv) / f obsv; 1 + z=f emit / f obsv
Kui z<0, on tegemist sinise nihkega ja objekt liigub eemale
Kui z>0, on tegemist punanihkega ja objekt liigub suunas
Seda efekti kasutatakse paljudes rakendustes. Sellest põhimõttest lähtudes on konstrueeritud ka politseinike kasutuses olevad kiirusmõõturid. Seda saab kasutada ka ruumis olevate objektide asukoha ja muude parameetrite, näiteks satelliidi asukoha ja kiiruse määramiseks. Seda kasutatakse ka radaritehnoloogias. Sellel on palju rakendusi astronoomias ja astrofüüsikas.
Mis vahe on punase ja sinise nihke vahel?
• Punane ja sinine nihe on nähtava valguse vaadeldava sageduse nihe allika ja vaatleja suhtelise liikumise tõttu.
• Punase nihke korral liiguvad allikad ja vaatleja üksteisest suhteliselt eemale ning Z väärtus on positiivne.
• Blueshifti puhul liiguvad allikas ja vaatleja teineteise poole ning Z väärtus on negatiivne.
