Différence entre l'effet Redshift et l'effet Doppler

Effet Redshift vs Doppler

L'effet Doppler et le décalage vers le rouge sont deux phénomènes observés dans le domaine de la mécanique des ondes. 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 de la circulation utilisent ces phénomènes. Il est essentiel de bien comprendre le redshift et l’effet Doppler pour exceller dans les 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 vagues. Quelques termes doivent être définis pour expliquer l'effet Doppler. La source est l'endroit où l'onde ou le signal est originaire. Observer est l'endroit où le signal ou l'onde est reçu. Le cadre de référence est le cadre non mobile par rapport au support où tout le 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 toujours par rapport au repère et l'observateur se déplace avec une vitesse relative de V par rapport à la source dans la direction de la source. La vitesse de l'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) f₀/ C. Si l'observateur s'éloigne de la source, la vitesse relative de l'onde devient C-V.

Cas 2

L'observateur est toujours 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 f₀par rapport à la source. La vitesse d'onde du milieu est C. La vitesse d'onde relative reste en C et la longueur d'onde de l'onde devient f₀ / C-U. En appliquant V = f λ au système, on obtient f = C f₀/ (C-U).

Cas 3

La source et l'observateur se rapprochent l'un de 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) f₀/ (C-U).

Redshift

Le 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 standard. Dans le cas d'objets stellaires, il s'agit d'une méthode très utile pour calculer la vitesse relative de l'objet. Le décalage vers le rouge est le phénomène de décalage des raies spectrales légèrement du côté rouge du spectre électromagnétique. Ceci est dû aux sources s'éloignant 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. En décalage vers le rouge, la différence de longueur d'onde est utilisée pour mesurer la vitesse relative.