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【交流】多普勒效应与光速最大原理

作者 relonfbq
来源: 小木虫 800 16 举报帖子
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多普勒效应(红移或蓝移)与光速最大原理, 有内在冲突吗??
两者我怎么总是想不明白呢?? 返回小木虫查看更多

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  • 精华评论
  • jun.wang

    波速=波长 乘以 频率

    仅仅从数学上来说,波速恒定,还是可以有波长和频率的变化的(狭义相对论中就是光速不变地说),当然和观测者有关。呵呵。当然和经典力学情形有些不同。

  • holmescn

    波有两个速度,一个是群速度,一个是相速度。多普勒效应改变的是相速度,而光速最大原理只是约束了群速度。所以是不矛盾的。

  • twxz

    同意holmescn意见。多普勒效应(红移或蓝移)与光速最大原理是两回事,所以是不矛盾的。
    jun.wang只是解释多普勒效应的数学关系,没有解释为什么会有多普勒效应的物理问题。
    relonfbq的问题似乎应当改为:为什么当一个观测者以一个恒定的速度向光源运动时,在观测者向光源接近时,观测到的是蓝移,而在观测者远离光源时,观测到的则是红移?这和光速不变原理如何联系起来?这个问题看似简单,要说清楚也不容易。

  • holmescn

    为什么当一个观测者以一个恒定的速度向光源运动时,在观测者向光源接近时,观测到的是蓝移,而在观测者远离光源时,观测到的则是红移?这和光速不变原理如何联系起来?

    我来尝试解释一下这个问题。

    之所以你会搞晕头,是因为你不停的变化坐标系的缘故。如果原点建立在光源处,则光向各个方向的发射速度是一定的。把光想象成波。如果观察者向光源运动,则单位时间内他看到的波峰(谷)数量增多,也就是频率增大。于是出现蓝移。同理可以想象另一个方向的效果。

    如果原点建立在观察者上。同样的,观察者向光源运动,而光速相对观察者为常数。即光源向观察者以一定速度运动过来。这时候会遇到一个想象困难,就是光速相对观察者以光速运行。其实,你可以从另一个角度想像,光源是在运动中发出光波的,这样,光在发出的时候就相当于被压缩了——频率提高——发生蓝移。

    自己画个图就明白了,

  • twxz

    holmescn 先生的解释根据经典坐标变换没有问题,很容易为大家所理解.但如果联系到坐标系相对论变换问题,恐怕问题还没有说明白.现在计时用的时钟基本上用原子钟.它是以原子的某个能级之间跃迁所对应的谱线频率作基准.当时钟和观测者在同一个参考系中相对静止,'对钟'没有问题.当时钟和观测者处在相对运动的两个不同参考系中,'对钟'则出现问题.用相对论的'尺缩和钟慢'则很难解释.如何能给大家一个更清楚的解释?

  • holmescn

    【此回复已删除】

    [ Last edited by holmescn on 2010-1-28 at 09:21 ]

  • holmescn

    Sorry,我被忽悠了。原来是一个叫“黄兴滨”的哥们,自己推倒出的多普勒蓝移这个矛盾。我以为是学术界的结论呢。虽然他有些推倒,但还没有看明白。而且他的论文被拒(不知道是不是论文)

    早在1938年(额,怎么是这一年),就已经有实验,通过横向多普勒效应(相对论性多普勒效应)证实了钟缓效应。论文如下:

    H. E. Ives, G. R. Stilwell , J. Opt. Soc. Amer. 28(1938) 215; 31 (1941) 369

    不过,这里的多普勒效应,和我说的那个,不是一个。除了这个,其他意见保留。

    另,黄兴滨那个文章有空我会研究一下的。希望不要让我失望……

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