הסחה לאדום ואפקט דופלר

[עד מתי ספטמבר 07]

הסחה לאדום ואפקט דופלר

שלום רב, נתקלתי בשאלה פסיכומטרית שנוגע לאפקט דופלר, ואני חושבת שיש טעות במשפט. המשפט הוא: "על פי אפקט דופלר, אם גוף מתרחק מן הצופה בו, גלי האור שיראה הצופה יהיו ארוכים יותר מאלו ששלח הגוף (עד פה- הגיוני), ולכן, כאשר בכדור הארץ אנו קולטים גלי אור כחולים מגלקסיית "דרך הקפה" בעוד היא שולחת גלים אדומים, שהם קצרים יותר מן הכחולים, אנו יודעים שהיא מתרחקת מאיתנו." לפי הידוע לי, התופעה שנקראת "הסחה לאדום" מתרחשת בשל התרחקות הגלקסיות ובכלל היקום והתפשטותו בחלל. לא מסתדר לי שקרני האור האדומות קצרות יותר מהכחולות, ושקליטת קרניים כחולות מעידות דווקא על התרחקות. אני חושבת שיש בלבול כאן בין הצבעים במשפט. קראתי קצת על אפקט דופלר באינטרנט ומצאתי כי: התופעה נקראת גם הסחת דופלר . כאשר המקור נע לעברינו, הגלים מתקצרים (תדירות הגלים עולה) והתופעה נקראת הסחה לכחול (Blueshift). כאשר המקור מתרחק מאיתנו, הגלים מתארכים (תדירות הגלים יורדת) והתופעה נקראת הסחה לאדום (Redshift). יש טעות במשפט? אשמח אם תשפכו קצת אור על הנושא הזה. אם תוכלו להסביר קצת במילים שלכם על התופעה - הרי שכרי בצידי. תודה מראש לפיסיקאים המשיבים!

 

[crimsonbull]

אני לא קורא בכלל את ההודעה שלך אלא רק את

הכותרת. ואפקט דופלר קובע שכאשר למשל כלי רכב מתקרב אלייך הגל מתכווץ ולכן ה-pitch שלו גבוה יותר כלומר התדירות גבוהה יותר אומרת אורך גל נמוך יותר. זה הכל.

 

[RichardSmith]

נכון להגיד נמוך?

לא קצר? הצבע האדום הוא הצבע בעל התדירות הנמוכה ולכן שאר הגלים מוסחים לכיוונו כאשר הגלקסיות מתרחקות.

 

[עד מתי ספטמבר 07]

רק לוודא שהבנתי אותך נכון

זאת אומרת, שככל שאורך הגל יותר ארוך התדירות שלו יותר נמוכה (הגיוני, כי הזמן שיקח לכל אורך הגל "להגיע" כשהוא ארוך יותר הוא זמן רב יותר, ולכן כל "קרן" אור חדשה תגיע אחרי הרבה יותר זמן- סלחו לי על הניסוח במושגים לא פיסיקליים) כלומר, ככל שגלקסיה מתרחקת מאיתנו יותר - תהיה הסחה לאדום, כלומר נראה צבע אדום, אורך הגל יהיה ארוך יותר והתדירות שלו תהיה נמוכהיותר, וכשגלקסיה מתקרבת אלינו- הסחה לכחול- אורך הגל קצר יותר והתדירות גבוהה יותר. עכשיו בהתאם להסבר הזה - נראה לי שהמשפט הראשון שציטטתי בראש ההודעה שגוי, do you approve?

 

[RichardSmith]

כן, שם זה הפוך

 

[עד מתי ספטמבר 07]

כלומר, המשפט הנכון הוא

"על פי אפקט דופלר, אם גוף מתרחק מן הצופה בו, גלי האור שיראה הצופה יהיו ארוכים יותר מאלו ששלח הגוף, ולכן, כאשר בכדור הארץ אנו קולטים גלי אור אדומים מגלקסיית "דרך הקפה" בעוד היא שולחת גלים כחולים, שהם קצרים יותר מן האדומים, אנו יודעים שהיא מתרחקת מאיתנו." ? ההתחלה, שאם גוף מתרחק מאיתנו, גלי האור שהצופה יראה יהיו ארוכים יותר - נכונה, נכון? אין צורך לשנות את זה, החלק הראשון נכון. אני רק מוודאת את המשפט לפני שאני מעבירה את זה לתיקון. תודה רבה לך על העזרה!

 

[RichardSmith]

זה לא ממש נכון...

זה לא שאורכי גל כחולים הופכים לאדומים... הם רק מוסטים לכיוון האדום. כלומר במקום כחול, נקבל סגול. לכל אטום ויון יש פליטת אור אופיינית בהתאם לאלק' במסלול האחרון ומספר האלק'. כאשר מסתכלים על השמש, מקבלים כמות מסויימת של פוטונים ואם מחשבים את האנרגיות שלהם, מקבלים את הרכב החומרים הפלנטי. כאשר מסתכלים על כוכב רחוק, מקבלים שוב את רמות האנרגיה המוכרות של מימן, למשל, אשר ידועות למדי. אבל עם הסטה לאדום. למשל רמת האנרגיה של מים היא 921 KW, אם אינני טועה. על הרמה הזו עובד המיקרוגל. כאשר מקבלים את הפוטון המקביל, הוא יהיה נמוך יותר. מקווה שלא טעיתי יותר מדי בהודעה הזו...

 

[עד מתי ספטמבר 07]

כן, ברור לי שמבחינה פיסיקלית זה ממש לא מדויק

אבל אם לא נתעמק יותר מדי בטרמינולוגיה וסמנטיקה ויותר במשמעות הכללית, חשוב לי לוודא שהמשפט כן הגיוני. נכון שבמחינת ההגדרה זה לא "הופך" באמת לצבע אחר אלא בשל התדירות שקטנה או גדלה, הצבע יראה בעינינו שונה מהמקורי, בשל הבדלי מרחק ולא שינוי במקור. אבל בא לא ניכנס לזה כי בכל זאת, זה משפט פסיכומטרי ולא תזה בפיסיקה מה שהכי חשוב כאן זה יחסי הכוחות - קטֵן מול גדֵל, כחול מול אדום, ככה שאורכי הגל והתדירות ישמרו כמו במציאות. אם זה נכון כמו שזה, אין לי צורך לדקדק איתם- פשוט היה זכור לי שההסחה לאדום מדברת על התפשטות היקום ולפי התשובה הנכונה במשפט הזה, ההסחה לאדום היא התקבצות היקום, מה שלא היה נראה לי נכון והדליק לי נורה אדומה. רק רציתי לאמת את זה, כי אם הבסיס לא נכון זה לא בסדר לפרסם את התשובה הספציפית כנכונה. אם אין שגיאות נוספות במשפט - אני מודה לך מאוד על עזרתך ועל השיעור בפיסיקה. יש מצב שאבוא לבקר כאן יותר בקרוב, כי אני צריכה להשלים קצת חומר בפיסיקה. באמת חומר מרתק.

 

[RichardSmith]

אז לא...

המשפט לא מספיק הגיוני... אני חושב שלא יהיה מעבר כל כך דרסטי... אולי במעבר למהירות מגוחכת, אם יצא לך לראות את "spaceballs"... אז פשוט להשתמש במונח של הסטה לאדום. נשמח לראותך.

 

[עד מתי ספטמבר 07]

כן, שוב

הם לא פיסיקאים מתחילים, וגם לא מדענים, הם בסה"כ רצו לבחון את יכולת בחירת המילים מתוך הקשר, זה סעיף שנקרא השלמת משפטים, בעקרון אם המשפט מתיישב אם ההיגיון, בלי קשר לפיסיקה, אז הוא נכון, אבל פה אני רוצה לתקן את הטעות שלהם כי הם הפכו את היוצרות. אני בעצם סוג של geek שבאה להם עם תיקון מדעי שלא ממש מעניין אותם לא ראיתי את הסרט. שוב תודה רבה על עזרתך!

 

[RichardSmith]

אוקי, אין בעד מה

 

[עד מתי ספטמבר 07]

ופה בדיוק הבעיה

אני לא צריכה שתסביר לי מה זה אפקט דופלר, אני צריכה שעוד אנשים יאשרו לי שמשפט מסויים שקראתי הוא שגוי, משום שהוא מערבב את הצבעים באפקט דופלר, ולא מציג את התופעה נכונה. אם היית קצת פחות זחוח וקצת יותר סבלני, אולי היית מבין מה הבעיה שלי בשאלה, תודה בכל אופן, מה שאמרת ידוע לי לבד, כך שזה לא עזר ממש.