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拱小六(6)班的博客

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光谱小知识——红移  

2015-04-16 20:30:48|  分类: 黄家龙 |  标签: |举报 |字号 订阅

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     一个天体的光谱长波(红)端的位移叫做红移通常认为它是多普勒效应所致,即当一个波源光波或射电波)和一个观测者互相快速运动时所造成的波长变化。美国天文学家哈勃于1929年确认,遥远的星系均远离我们地球所在的银河系而去,同时,它们的红移随着它们的距离增大而成正比地增加。这一普遍规律称为哈勃定律,它成为星系退行速度及其和地球的距离之间的相关的基础。这就是说,一个天体发射的光所显示的红移越大,该天体的距离越远,它的退行速度也越大。红移定律已为后来的研究证实,并为认为宇宙膨胀的现代相对论宇宙学理论提供了基石。上个世纪60年代初以来,天文学家发现了类星体,它们的红移比以前观测到的最遥远的星系的红移都更大。各种各样的类星体的极大的红移使我们认为,它们均以极大的速度(即接近光速的90%)远离地球而去;还使我们设想,它们是宇宙中距离最遥远的天体。

      背景编辑

光是由不同波长电磁波组成的,在光谱分析中,光谱图将某一恒星发出的光划分成不同波长的光线,从而形成一条彩色带,我们称之为光谱图。恒星中的气体要吸收某些波长的光,从而在光谱图中就会形成暗的吸收线。每一种元素会产生特定的吸收线,天文学家通过研究光谱图中的吸收线,可以得知某一恒星是由哪几种元素组成的。将恒星光谱图中吸收线的位置与实验室光源下同一吸收线位置相比较,可以知道该恒星相对地球运动的情况。

2定义编辑

红移(red shift)是天体的光谱中元素的特征谱线向光谱的红外端移动 就是光线的波长变长。
用通俗的话讲。假设AB两物体是固定的,接收到的可见光波长一定,但是AB间距离不断加大的时候,由A探测到的B会被动的表现为波长被加长,A接受到的从B上面发出的可见光测量的时候光谱自然会向着红色可见光一端进行移动。叫做红移。
假设AB之间距离在缩短呢?那自然是波长会表现出变短,向着紫色一方移动。
这种现象类似与在声学中的多普勒现象。你自己慢慢的理解吧。
还有波长的问题,不要理解为波长变长或者变短,而是在测量的时候被动的接受了这样一种结果。光速不变,光也是一种电磁波,波长一定。但是从运动着的物体身上发出的光经由固定的探测者来看的话,探测结果会因为相对速度还有加速度而改变。

3应用举例编辑

  你可以想象一下在海中船上的情况。来了一个大浪。假设波峰跟波谷距离100米,你向着大浪的方向前进的话,经过波谷与波峰的时间是不是相对你固定在一个位置的情况下时间要短,你会被动的以为这个浪的波长短。反之则是波长变长!如果你坐的船上有加速度呢?然后就是你在天文学上得到的情况啦。 被探测的光的波长在不断的变长,说明这个星体在不断的远离我们,如果几乎所有的星体都有红移现象的话,则说明宇宙在膨胀。
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