Punanihe vs Doppleri efekt
Doppleri efekt ja punanihe on kaks lainemehaanika valdkonnas täheldatud nähtust. Mõlemad nähtused tekivad allika ja vaatleja vahelise suhtelise liikumise tõttu. Nende nähtuste rakendused on tohutud. Sellised valdkonnad nagu astronoomia, astrofüüsika, füüsika ja inseneriteadused ning isegi liikluskorraldus kasutavad neid nähtusi. Punase nihke ja Doppleri efekti mõistmine on ülioluline, et silma paista valdkondades, kus on nendel nähtustel põhinevaid raskeid rakendusi. Selles artiklis käsitleme Doppleri efekti ja punanihket, nende rakendusi, punanihke ja Doppleri efekti sarnasusi ning lõpuks erinevusi Doppleri efekti ja punase nihke vahel.
Doppleri efekt
Doppleri efekt on lainetega seotud nähtus. Doppleri efekti selgitamiseks on vaja määratleda mõned terminid. Allikas on koht, kust laine või signaal pärineb. Vaatleja on koht, kus signaal või laine võetakse vastu. Võrdlusraamistik on meediumi suhtes mitteliikuv raam, kus kogu nähtust vaadeldakse. Laine kiirus on laine kiirus keskkonnas allika suhtes.
Juhtum 1
Allikas on tugiraamistiku suhtes paigal ja vaatleja liigub suhtelise kiirusega V allika suhtes allika suunas. Meediumi lainekiirus on C. Sel juhul on laine suhteline kiirus C+V. Laine lainepikkus on V/f0 Rakendades süsteemile V=fλ, saame f=(C+V) f0/ C Kui vaatleja eemaldub allikast, muutub suhteline lainekiirus C-V.
Juhtum 2
Vaatleja on endiselt keskkonna suhtes ja allikas liigub suhtelise kiirusega U vaatleja suunas. Allikas kiirgab allika suhtes laineid sagedusega f0. Meediumi lainekiirus on C. Suhteline lainekiirus jääb C-le ja laine lainepikkuseks saab f0 / C-U. Rakendades süsteemile V=f λ, saame f=C f0/ (C-U).
Juhtum 3
Nii allikas kui ka vaatleja liiguvad üksteise poole kiirusega U ja V keskkonna suhtes. Kasutades 1. ja 2. juhtumi arvutusi, saame vaadeldava sageduse f=(C+V) f0/ (C-U).
Punanihe
Punanihe on lainetega seotud nähtus, mida täheldatakse elektromagnetlainetes. Kui teatud spektrijoonte sagedused on teada, saab vaadeldavaid spektreid võrrelda standardspektritega. Täheobjektide puhul on see väga kasulik meetod objekti suhtelise kiiruse arvutamiseks. Punanihe on nähtus, mille käigus spektrijooned nihkuvad veidi elektromagnetilise spektri punasele poolele. Seda põhjustavad vaatlejast eemalduvad allikad. Punase nihke vasteks on sinisine nihe, mille põhjustab vaatleja poole pöörduv allikas. Punase nihke korral kasutatakse suhtelise kiiruse mõõtmiseks lainepikkuste erinevust.
Mis vahe on Doppleri efektil ja punase nihke vahel?
• Doppleri efekt on jälgitav kõikides lainetes. Punanihe on määratletud ainult elektromagnetilise spektri jaoks.
• Kandideerimiseks; Doppleri efekti saab kasutada ühe viiest muutujast arvutamiseks, kui ülejäänud neli on teada. Punanihet kasutatakse ainult suhtelise kiiruse arvutamiseks.
