Fizică Optică
Explicatii efectul doppler pentru lumina
Efectul Doppler pentru lumină explică schimbarea aparentă a frecvenței luminii datorită mișcării relative între sursă și observator. Dacă sursa se apropie, frecvența crește (deplasare spre albastru); dacă se depărtează, frecvența scade (deplasare spre roșu). Formula este Δλ/λ = v/c, unde Δλ este variația lungimii de undă, λ lungimea de undă inițială, v viteza relativă și c viteza luminii.
Formule și aplicații
- Formula de bază Δλ/λ = v/c pentru v << c. Pentru viteze mari, se folosește relativitatea: λ' = λ√((1+β)/(1-β)), cu β = v/c.
- Deplasarea spre roșu Δλ > 0 când sursa se depărtează, lungimea de undă crește, frecvența scade.
- Deplasarea spre albastru Δλ < 0 când sursa se apropie, lungimea de undă scade, frecvența crește.
Exemplu numeric
- 1 Date O stea se depărtează cu v = 3×10^6 m/s, emite lumină cu λ = 500 nm (verde).
- 2 Calculează Δλ Δλ/λ = v/c → Δλ = λ × (v/c) = 500×10⁻⁹ × (3×10⁶)/(3×10⁸) = 5×10⁻⁹ m = 0,005 nm.
- 3 Interpretare Lungimea de undă observată este 500,005 nm, o deplasare mică spre roșu, detectabilă cu spectrografe precise.
Folosește calculatorul pentru a verifica calculele cu viteze relative mici pentru a evita erorile de aproximare.