Différence entre le redshift et l'effet Doppler

2024 Auteur: Alex Aldridge | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 13:38

Redshift contre effet Doppler

L'effet Doppler et le redshift sont deux phénomènes observés dans le domaine de la mécanique ondulatoire. Ces deux phénomènes se produisent en raison du mouvement relatif entre la source et l'observateur. Les applications de ces phénomènes sont énormes. Des domaines tels que l'astronomie, l'astrophysique, la physique, l'ingénierie et même le contrôle du trafic utilisent ces phénomènes. Il est essentiel d'avoir une bonne compréhension du décalage vers le rouge et de l'effet Doppler afin d'exceller dans des domaines qui ont de lourdes applications basées sur ces phénomènes. Dans cet article, nous allons discuter de l'effet Doppler et du redshift, de leurs applications, des similitudes entre le redshift et l'effet Doppler, et enfin de la différence entre l'effet Doppler et le redshift.

Effet Doppler

L'effet Doppler est un phénomène lié aux ondes. Il y a quelques termes qui devaient être définis afin d'expliquer l'effet Doppler. La source est l'endroit d'où provient l'onde ou le signal. L'observateur est l'endroit où le signal ou l'onde est reçu. Le référentiel est le référentiel immobile par rapport au milieu où l'ensemble du phénomène est observé. La vitesse de l'onde est la vitesse de l'onde dans le milieu par rapport à la source.

Cas 1

La source est immobile par rapport au cadre de référence, et l'observateur se déplace avec une vitesse relative de V par rapport à la source dans la direction de la source. La vitesse d'onde du milieu est C. Dans ce cas, la vitesse relative de l'onde est C+V. La longueur d'onde de l'onde est V/f₀ En appliquant V=fλ au système, on obtient f=(C+V) f_{0/ C Si l'observateur s'éloigne de la source, la vitesse relative de l'onde devient C-V.}

Cas 2

L'observateur est immobile par rapport au milieu, et la source se déplace avec une vitesse relative de U dans la direction de l'observateur. La source émet des ondes de fréquence f₀ par rapport à la source. La vitesse d'onde du milieu est C. La vitesse d'onde relative reste à C et la longueur d'onde de l'onde devient f₀ / C-U. En appliquant V=f λ au système, on obtient f=C f_{0/ (C-U).}

Cas 3

La source et l'observateur se déplacent l'un vers l'autre avec des vitesses de U et V par rapport au milieu. En utilisant les calculs des cas 1 et 2, nous obtenons la fréquence observée sous la forme f=(C+V) f_{0/ (C-U).}

Redshift

Redshift est un phénomène lié aux ondes observé dans les ondes électromagnétiques. Dans le cas où les fréquences de certaines raies spectrales sont connues, les spectres observés peuvent être comparés aux spectres standards. Dans le cas d'objets stellaires, c'est une méthode très utile pour calculer la vitesse relative de l'objet. Le décalage vers le rouge est le phénomène de déplacement des raies spectrales légèrement vers le côté rouge du spectre électromagnétique. Ceci est causé par des sources qui s'éloignent de l'observateur. La contrepartie du décalage vers le rouge est le décalage vers le bleu qui est causé par la source venant vers l'observateur. Dans le décalage vers le rouge, la différence de longueur d'onde est utilisée pour mesurer la vitesse relative.

Quelle est la différence entre l'effet Doppler et le redshift ?

• L'effet Doppler est observable dans toutes les vagues. Le décalage vers le rouge est défini uniquement pour le spectre électromagnétique.

• Pour postuler; l'effet Doppler peut être utilisé pour calculer l'une quelconque des cinq variables dans le cas où les quatre autres sont connues. Le décalage vers le rouge est utilisé uniquement pour calculer la vitesse relative.