הסטה לאדום לעומת אפקט דופלר
אפקט דופלר והיסט לאדום הן שתי תופעות שנצפו בתחום מכניקת הגלים. שתי התופעות הללו מתרחשות עקב התנועה היחסית בין המקור למתבונן. היישומים של תופעות אלו הם עצומים. תחומים כמו אסטרונומיה, אסטרופיזיקה, פיזיקה והנדסה ואפילו בקרת תנועה משתמשים בתופעות אלו. חיוני להבנה נכונה בהיסט לאדום ובאפקט דופלר כדי להצטיין בתחומים, שיש להם יישומים כבדים המבוססים על תופעות אלו. במאמר זה, אנו הולכים לדון באפקט דופלר והיסט לאדום, היישומים שלהם, קווי הדמיון בין ההיסט לאדום לאפקט דופלר, ולבסוף ההבדל בין אפקט דופלר להיסט לאדום.
אפקט דופלר
אפקט דופלר הוא תופעה הקשורה לגל. יש כמה מונחים שצריך להגדיר כדי להסביר את אפקט הדופלר. מקור הוא המקום שבו מקורו של הגל או האות. צופה הוא המקום בו מתקבל האות או הגל. מסגרת ההתייחסות היא המסגרת הלא נעה ביחס למדיום שבו נצפית כל התופעה. מהירות הגל היא מהירות הגל בתווך ביחס למקור.
מקרה 1
המקור עדיין ביחס למסגרת ההתייחסות, והצופה נע במהירות יחסית של V ביחס למקור בכיוון המקור. מהירות הגל של המדיום היא C. במקרה זה, המהירות היחסית של הגל היא C+V. אורך הגל של הגל הוא V/f0 על ידי החלת V=fλ על המערכת, נקבל f=(C+V) f0/ C אם הצופה מתרחק מהמקור, מהירות הגל היחסית הופכת ל-C-V.
מקרה 2
הצופה עדיין ביחס למדיום, והמקור נע במהירות יחסית של U לכיוון הצופה. המקור פולט גלים בתדירות f0 ביחס למקור. מהירות הגל של המדיום היא C. מהירות הגל היחסית נשארת ב-C ואורך הגל של הגל הופך ל-f0 / C-U. על ידי החלת V=f λ על המערכת, נקבל f=C f0/ (C-U).
מקרה 3
הן המקור והן המתבונן נעים זה לעבר זה במהירויות של U ו-V ביחס למדיום. באמצעות החישובים במקרה 1 ובמקרה 2, נקבל את התדירות הנצפה כ-f=(C+V) f0/ (C-U).
Redshift
הסטה לאדום היא תופעה הקשורה לגל הנצפית בגלים אלקטרומגנטיים. במקרה שבו ידועים תדרים של קווים ספקטרליים מסוימים, ניתן להשוות את הספקטרום הנצפות לספקטרום הסטנדרטי. במקרים של עצמים כוכביים, זוהי שיטה שימושית מאוד לחישוב המהירות היחסית של העצם.הסטה לאדום היא תופעה של הזזה של קווים ספקטרליים מעט לצד האדום של הספקטרום האלקטרומגנטי. זה נגרם על ידי מקורות שמתרחקים מהצופה. המקבילה להסטה לאדום היא ההסטה הכחולת אשר נגרמת על ידי המקור שמגיע לכיוון הצופה. בהסטה לאדום, הפרש אורך הגל משמש למדידת המהירות היחסית.
מה ההבדל בין אפקט דופלר והיסט לאדום?
• אפקט דופלר ניתן לצפייה בכל הגלים. הסטה לאדום מוגדרת רק לספקטרום האלקטרומגנטי.
• להגשת מועמדות; ניתן להשתמש באפקט הדופלר כדי לחשב כל אחד מחמשת המשתנים במקרה שארבעת האחרים ידועים. ההסטה לאדום משמשת רק לחישוב המהירות היחסית.
