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何谓“红移”

时间:2024-2-14 17:30     作者:!admin     分类:


  红移(Redshift)是指光线频率下降的现象。

  红移分为:相对红移、绝对红移。

  1.相对红移

  相对红移是由光源与观察者的相对运动速度决定的。

  【相对红移定律】光源与观察者相近蓝移,相远红移。(王静波2020)

  蓝移即观测频率大于光源频率,红移即观测频率小于光源频率。

  △频率=观测频率-光源频率

  当观察者与光源相近时,速度为正值;当观察者与光源相远时,速度为负值。

  相对红移率是指红移频率与相对速度的比值。根据相对红移率可以计算出光源与观察者的相对速度。

  相对红移率=△频率/相对速度

  例如:氦-氖激光谱线,当光源与观察者的远离速度S=1.5×108米/秒,接收到的频率由4.74×1014赫兹下降到2.37×1014赫兹。△频率=2.37×1014-4.74×1014=-2.37×1014

  相对红移率=△频率/相对速度=-2.37×1014/1.5×108=-1.58×106

  相对速度=△频率/相对红移率=2.37×1014/-1.58×106=-1.5×108米/秒

  2.绝对红移

  绝对红移是由光源与观察者的距离决定的。

  波的共性:任何介质的波在传播过程中频率都会不断衰减,终至消失。

  例如:近处的雷声清脆、频率高,远处的雷声浑厚、频率低,说明声波在传播过程中频率不断衰减。水波在传播过程中频率也会不断衰减。光在传播过程中频率会不断衰减,所以光在宇宙中的最大传播距离为138亿光年。

  【绝对红移定律】遥远天体的红移频率与距离成反比。(王静波2020)

  光谱频率低于3×1012赫兹不能成像。距离地球138×108光年的天体辐射频率从3×1020赫兹下降到3×1012赫兹,频率下降幅度为△P=3×108赫兹。

  绝对红移率是指红移频率与距离的比值。根据绝对红移率可以计算出天体与地球的距离。

  绝对红移率=△频率/距离=3×108/138×108=0.02赫兹/光年

  即:遥远天体的光谱每光年红移0.02赫兹。

  相对红移与绝对红移的区别

  1.相对红移是由光源与观察者的相对运动速度决定的;绝对红移是由光源与观察者的距离决定的。

  2.相对红移可逆,绝对红移不可逆。