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1 # 科學認識論
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2 # 太空科學站
什麼是聲音多普勒效應
我們知道聲音是以波形式傳遞的。聲波在傳遞的過程中,如果靠近觀測者那麼接受到的頻率會高亢,如果遠離觀測者那麼接受到的頻率會低沉。假如你是一個觀測者並站在某點,一輛按著喇叭的大貨車不斷的靠近你,那麼聲音就會從高亢到低沉。離你越近,聲波的振動頻率就越高,聽起來聲調也就越高。遠離你,聲波的振動頻率就低了,聲調聽起來也就越低。這就是聲音的多普勒效應。
光的多普勒效應說到這裡我們瞭解了,聲音的多普勒效應,那麼光呢?我們知道光是波粒二象性,也就是說具有粒子性,也具有波動性,不過光波是以顏色來表現的。也就多普勒紅移現象。
在1929年美國的著名的天文學家埃德溫-哈勃發現,星系中的光譜都存在一個共性,就是遠離我們光譜都向紅色端移動。如果靠近我們都向藍色端移動。
也就是說一個天體光譜的波長變長,那麼就是紅移它是遠離我們,一個天體光譜的波長變短是藍移就是靠近我們(正是這個發現,哈勃證實宇宙正在膨脹的證據)
所以光的多普勒效應就是以顏色來表現的。
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3 # 二老鉄
聲音是越近越高亢,越遠越低沉。光的多普勒效應是越近越偏藍,越遠越偏紅。這是因為隨著越遠距離的傳播,光波的能量衰減,波長變長,又因為光速不變,所以頻率變小,而低頻率的光波在光譜上顯現成紅色。
這個問題很棒!我們都知道聲音和光都具有波動性!那既然都具有波動性,那麼波所擁有的特點二者都應該有。我們經常會聽到疾馳而來的火車音調變高、或者勻速遠離時音調變低,這就是我們所說的多普勒效應,那麼既然聲波具有多普勒效應,那麼光波呢?
首先給出確定答案:光的多普勒效應是存在的!就是紅移與藍移現象!
聲的多普勒效應生活中聲音的多普勒效應非常容易感受到,嗡嗡的火車聲是最令人深刻的。那麼聲波的多普勒效應的原理到底是什麼呢?
我們知道人能聽到聲音的原因是聲波傳遞到了耳朵中,而能分辨出音調的高低是因為波的頻率的不同。
那麼現在假設我們站在某處不動,一輛車也在某處鳴笛那麼此時聲音的傳播就是正常的!但當這輛車高速向我們駛來時,就好像“波在趕著波”這就導致我們單位時間接收到的波峰變多了,也就成為了頻率變高了!同理當這輛車加速原理我們時,就相當於波“加速遠離”我們,導致我們單位時間“接收的波峰”變少了,也就是頻率變低了!這就會使我們聽到三種音調不同的聲音!
這就是聲音的多普勒效應!接下來我們就說說光的多普勒效應!
光的多普勒效應為什麼我們在日常生活中見不到光的多普勒效應呢?因為光速太快了!我們日常的速度相對於光速來說幾乎可以忽略不計。那麼光的多普勒效應是如何發現的呢?
這就不得不說一個很重要的現象的證實,那就是宇宙膨脹!宇宙膨脹學說在剛開始提出時,大多數科學家是不認同的,愛因斯坦也同樣如此,所以在他的場方程式中他引入了宇宙引數。但美國天文學家哈勃於1929年透過發現紅移現象,確認遙遠的星系均遠離我們地球所在的銀河系而去,同時它們的紅移隨著它們的距離增大而成正比地增加。他隨後邀請了愛因斯坦親自觀測,愛因斯坦承認了自己的錯誤,宇宙膨脹的認識讓人類對宇宙的探索走出了重要的一步。
因此當一顆恆星,遠離觀測者而運動時,其光譜將顯示相對於靜止恆星光譜的紅移,因為運動恆星將它朝身後發射的光拉伸了。類似地,一顆朝向觀測者運動的恆星的光將因恆星的運動而被壓縮,這意味著這些光的波長較短,因而稱它們藍移了!仙女座星系的光譜顯示的就是藍移。
總之,光的多普勒效應確實存在只不過現實生活中太難見到,這也告訴我們一點看不見的不一定就不存在,科學不能僅僅靠感官!!