Я искал интуитивное объяснение того, почему возникает эффект Доплера. Я ничего не нашел, но вот что я подумал:
-Излучаемые волны распространяются с постоянной скоростью
-Источник излучает волну
-Если бы источник оставался неподвижным, то в данный момент времени между излучаемым фронтом волны и стационарным источником было бы большое расстояние.
-Но если источник начинает двигаться, скорость источника относительно фронта волны выше.
-Это означает, что в заданное время расстояние между излучаемым фронтом волны и источником будет меньше -Таким образом, когда источник (во время движения) излучает новый фронт волны, расстояние между фронтами волны также будет меньше
Это объяснение неверно? Это говорит о том, что эффект Доплера со светом будет едва заметен, потому что даже если источник начнет двигаться, из-за такой высокой скорости света скорость источника все равно будет относительно небольшой, поэтому будет небольшое (в принципе незначительное) уменьшение по расстоянию между волновыми фронтами. Так как же красное смещение может быть настолько заметным, если только скорость разбегания не является чрезвычайно высокой (настолько высокой, что она фактически значительна по сравнению со скоростью света)?
Ваша интуиция верна — движущийся источник, периодически излучающий волновые фронты, будет ближе к ранее излучаемой волне по направлению движения, и дальше от ранее излученной волны в обратном направлении — см. симуляцию здесь .
Вы также правы в том, что величина эффекта зависит от скорости наблюдателя относительно скорости волны. Вот почему мы можем легко почувствовать доплеровский сдвиг для звука в повседневной жизни (например, звук автомобиля, когда он приближается или удаляется), но мы никогда не замечаем доплеровский сдвиг для света. Скорость звука намного медленнее и, следовательно, намного ближе к скорости повседневной жизни, поэтому эффект для звука больше.
В то время как сдвиг для света слишком мал для восприятия нашими глазами (например, недостаточен для изменения воспринимаемого цвета объекта), чувствительные приборы могут измерять очень малые изменения длины волны. Например, спектрографы , которые астрономы используют для измерения лучевых скоростей звезд с целью обнаружения внесолнечных планет (по движению звезды по орбите планеты), теперь могут регулярно измерять скорости с точностью до 1 м/с — скорость неторопливой ходьбы. для человека!
PM 2Кольцо