wd wp Пошук:

Чырвонае зрушэнне

Чырвонае зрушэнне

Чырвонае зрушэнне - зрух спектральных ліній хімічных элементаў у чырвоны (даўгахвалевы) бок. Гэтая з’ява можа быць выразам эфекту Доплера або гравітацыйнага чырвонага зрушэння, або іх камбінацыяй. Зрух спектральных ліній у фіялетавую (караткахвалевага) бок называецца сінім зрушэннем. Выяўлена Арыстархам Апалонавічам Белапольскім.

Тэорыя чырвонага зрушэння

У абодвух выпадках (доплераўскага эфекту або эфектаў АТА) параметр зрушэння

  z

{\displaystyle ~z}

\{\displaystyle ~z\} вызначаецца як

z

λ −

λ

0

λ

0

{\displaystyle z={\lambda -\lambda _{0} \over \lambda _{0}}}

\{\displaystyle z=\{\lambda -\lambda _\{0\} \over \lambda _\{0\}\}\} ,
где

  λ

{\displaystyle ~\lambda }

\{\displaystyle ~\lambda \} і

 

λ

0

{\displaystyle ~\lambda _{0}}

\{\displaystyle ~\lambda _\{0\}\} - значэнні даўжыні хвалі ў пунктах назірання і выпускання выпраменьвання адпаведна.

Доплераўскае зрушэнне даўжыні хвалі ў спектры крыніцы, які рухаецца з прамянёвай хуткасцю

 

v

r

{\displaystyle ~v_{r}}

\{\displaystyle ~v_\{r\}\} і поўнай хуткасцю

  v

{\displaystyle ~v}

\{\displaystyle ~v\}, роўнае

z

D

=

1 +

v

r

/

c

1 − ( v

/

c

)

2

− 1

{\displaystyle z_{D}={\frac {1+v_{r}/c}{\sqrt {1-(v/c)^{2}}}}-1}

\{\displaystyle z_\{D\}=\{\frac \{1+v_\{r\}/c\}\{\sqrt \{1-(v/c)^\{2\}\}\}\}-1\}

Гравітацыйнае чырвонае зрушэнне было прадказана А. Эйнштэйнам (1911) пры распрацоўцы агульнай тэорыі адноснасці (АТА). У лінейным адносна гравітацыйнага патэнцыялу набліжэнні

z

G

=

V −

V

0

c

2

{\displaystyle z_{G}={\frac {V-V_{0}}{c^{2}}}}

\{\displaystyle z_\{G\}=\{\frac \{V-V_\{0\}\}\{c^\{2\}\}\}\} ,

дзе

  V

{\displaystyle ~V}

\{\displaystyle ~V\} и

 

V

0

{\displaystyle ~V_{0}}

\{\displaystyle ~V_\{0\}\} — значэнні гравітацыйнага патэнцыялу ў пунктах назірання і выпраменьвання адпаведна.

 

z

G

0

{\displaystyle ~z_{G}>0}

\{\displaystyle ~z_\{G\}>0\} у тым выпадку, калі ў пункце назірання патэнцыял больш (а модуль яго менш, так як патэнцыял - велічыня адмоўная).

Для масіўных кампактных аб’ектаў з моцным полем прыцягнення (напр., нейтронных зорак і чорных дзюр) варта карыстацца дакладнымі формуламі. У прыватнасці, гравітацыйнае чырвонае зрушэнне ў спектры сферычнага цела масай

  M

{\displaystyle ~M}

\{\displaystyle ~M\} і радыусам

R

R

G

=

2 G M

c

2

{\displaystyle R>R_{G}={\frac {2GM}{c^{2}}}}

\{\displaystyle R>R_\{G\}=\{\frac \{2GM\}\{c^\{2\}\}\}\}

(

 

R

G

{\displaystyle ~R_{G}}

\{\displaystyle ~R_\{G\}\} - гравітацыйны радыус,

  G

{\displaystyle ~G}

\{\displaystyle ~G\}гравітацыйная пастаянная, вызначаецца выразам

z

G

=

(

1 −

R

G

R

)

1 2

− 1

{\displaystyle z_{G}=\left(1-{\frac {R_{G}}{R}}\right)^{-{\frac {1}{2}}}-1}

\{\displaystyle z_\{G\}=\left(1-\{\frac \{R_\{G\}\}\{R\}\}\right)^\{-\{\frac \{1\}\{2\}\}\}-1\}

Назіранне чырвонага зрушэння

Кожны хімічны элемент паглынае або выпраменьвае электрамагнітныя хвалі на строга пэўных частотах. Таму кожны хімічны элемент ўтварае ў спектры непаўторную карціну з ліній, якую выкарыстоўвае ў спектральным аналізе. У выніку эфекту Доплера і/або эфектаў АТА, частата выпраменьвання ад аддаленых аб’ектаў, напрыклад, зорак, можа змяняцца (паніжацца або павышацца), а лініі адпаведна будуць ссоўвацца ў чырвоную (даўгахвалевую) або сінюю (караткахвалевую) частку спектру, захоўваючы, аднак, сваё непаўторнае адноснае размяшчэнне. Зрушэнне ліній у чырвоны бок (абумоўленае выдаленнем аб’екта) і называецца «чырвоным зрушэннем».

Гл. таксама

Спасылкі

Тэмы гэтай старонкі (4):
Катэгорыя·Вікіпедыя·Запыты на пераклад з англійскай
Катэгорыя·Касмалогія
Катэгорыя·Фізічныя аб'екты і з'явы
Катэгорыя·Астрафізіка