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rudger

金虫 (正式写手)

[交流] 关于多普勒效应及其思考已有3人参与

我在论坛看到大家很多很有见解的专业讨论,我不是学物理的,更不太懂空间物理,只是专门想跟大家求教一下关于多普勒效应的几个问题。

言归正卷,我想问一下“Doppler effect"产生的真正原因?即频率为什么变化?Doppler effect与介质是否有关?如果有关的话,宇宙中光谱的多普勒效应是通过什么介质作用的? 基本粒子、引力子、还是弦?他们在宇宙中分布是否均匀,他们本身有没有能级?还有比如既然引力场具有负能量,那么宇宙引力场存在如同原子、分子、量子点相似的能级吗?有没有方向性?在空间-时间的四维模型中,多普勒效应跟引力场会有关吗?

当然可能这些只是胡思烂想的错误想法,只是最近关于量子点研究我发现光谱随距离红移后想到很多情形可能可以与宏观空间物理一些现象比照起来,既然广义相对论和量子力学可以统一起来,说不定这些相似性有其内在原因,但是我对这些基本不懂,所以想向大家请教一下。

如果你想跟我直接交流,请留下您的联系方式,QQ或者email什么的
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xhan

银虫 (小有名气)


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夕阳西下: 光线是会受引力作用的,看看爱因斯坦的相对论就知道了?在哪里看到的 2011-12-06 16:00:19
多普勒效应其实就是波跟物质之间的相互作用。假设有个光子碰到一运动物体,速度相反,就相当于有点压缩光波的作用,频率就会变大,相应光子能量变大,相当于产生蓝移现象。反过来就是红移。宇宙膨胀会导致星球向远离的方向走,这样会导致光线红移,光线是会受引力作用的,看看爱因斯坦的相对论就知道了。除了多普勒效应,还有反多普勒效应,不过目前还没有发现反折射率物质来产生这种效应。
2楼2011-12-06 10:59:43
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rudger

金虫 (正式写手)

夕阳西下: 多普勒效应主要是由于速度的变化导致的。 2011-12-06 16:02:47
引用回帖:
2楼: Originally posted by xhan at 2011-12-06 10:59:43:
多普勒效应其实就是波跟物质之间的相互作用。假设有个光子碰到一运动物体,速度相反,就相当于有点压缩光波的作用,频率就会变大,相应光子能量变大,相当于产生蓝移现象。反过来就是红移。宇宙膨胀会导致星球向远 ...

首先感谢楼上的回答,既然多普勒效应是波与物质的相互作用引起的,就是说介质及距离远近与其频谱位移相关,宇宙膨胀中导致恒星远离我们是其原因。那么假定距离我们距离不等的两个恒星发出同频率光,且以一样的速度远离我们而去,那么他们的频谱在观察者的我们看来是一样的吗?

换言之,是距离还是速度决定Doppler effect?
3楼2011-12-06 12:16:36
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rudger

金虫 (正式写手)

具体以恒星多普勒位移为例,空间中什么物质与光波作用了?是宏观天体,还是微观粒子,光波被压缩是由于光波的粒子性(比如?),还是物质粒子对光波存在吸收与发射的复杂作用?
如果是前者,请达人能详细解释一下吗?

[ Last edited by rudger on 2011-12-6 at 13:30 ]
4楼2011-12-06 13:28:19
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xhan

银虫 (小有名气)


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跟速度有关,这个可以参考公式,距离只是让光多走一会而已。光无非也就是电磁波,相当于是电磁场跟物质相互作用。天体也是由微观粒子组成的,粒子总是有很多正负物质,受光波场的作用,有很多现象,也包括吸收和发射。要理解多普勒效应,你把光看成一系列振动的波。
5楼2011-12-06 14:43:34
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rudger

金虫 (正式写手)

http://www.cnbeta.com/articles/142842.htm
上面有幅图说得比较明白,你说的看作是一系列振动的波也跟这个比较一致。那如果不是光波,是声波,其是否也有电磁场,或者有很强的电磁场?因为利用声学的多普勒效应应用更广泛。 我在猜想:是不是存在一种更基本的物质粒子,不管是引力场、弦或者什么未知的东西与光子或者声子作用?
6楼2011-12-06 17:03:02
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rudger

金虫 (正式写手)

另外,如果我这样解释是否合理:假设多普勒效应事由波与物质作用引起的,但不全是由电磁场的因素引起,而是这个相互作用更深入一些,比如说它吸收了高频(高能量的),释放出低频,并产生一定的热效应或者其它?

这个我觉得也是可能的,因为既然谱一般由展宽,有弥散性,说明能级弥散还是有可能的,不知道对不?
7楼2011-12-06 17:13:26
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duola1024

木虫 (小有名气)


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引用回帖:
6楼: Originally posted by rudger at 2011-12-06 17:03:02:
http://www.cnbeta.com/articles/142842.htm
上面有幅图说得比较明白,你说的看作是一系列振动的波也跟这个比较一致。那如果不是光波,是声波,其是否也有电磁场,或者有很强的电磁场?因为利用声学的 ...

个人理解,多普勒效应的实质是,波源和接受者相对于波的传播介质运动,声波的多普勒效应的计算思路就是一个很好的体现,(这里没电磁波什么事吧!更没声子什么事…)而对于电磁波的效应,个人认为也是如此,光波之所以在不同参照系中都有相同的速度,就是因为它的传播介质都是一样的,这好像是原来的以太理论,虽然后来证明以太是不存在的,但我认为这个证明是不正确的,设想,以太是一种由正负物质共同形成所谓的质量是零的物质,那么谁又能说它到底是不是存在呢?(扯远了…)总之,波的介质理论很好的解释了多普勒效应
为什么会有测不准原理?难道上帝的硬件性能让他只能达到这个分辨率?
8楼2011-12-07 09:10:16
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duola1024

木虫 (小有名气)


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你给的那个网址中提到的旋转多普勒效应,我觉得应该是设计到引力场的实质,即引力场对“以太”的影响吧,至于具体是什么,我这个本科生还没想到那个水平。另外,以上所有想法纯属个人胡思乱想,没有任何依据,如有以前人理论为信仰的卫道士看不过眼,还望嘴下留情
我突然又想到一个对我的以太理论有力的论据,那就是最近发现的中微子超光速现象,物质(非电磁波)是可以超光速的,就想超音速一样,波的速度极限是由介质决定的,而有静止质量的物质是不受这个限制的,因为它本身就是介质

[ Last edited by duola1024 on 2011-12-7 at 09:51 ]
为什么会有测不准原理?难道上帝的硬件性能让他只能达到这个分辨率?
9楼2011-12-07 09:24:08
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xhan

银虫 (小有名气)


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现在的理论肯定也不是绝对完善的,不过以太已经被实验证明是不存在的。对相对论质疑的人很多,但说实话很多是没有真正理解相对论的人。不管怎么样,相对论是有大量实验证明的,虽然它可能也不完善。要了解这方面最好能找本相对论科普的书看一看。不管是光波还是声波,都有波的性质,有振动,电场或磁场的振动就会产生电生磁、磁生电的效果,这样电磁波就可以不依赖介质而在真空中传播,而声波的振动则需要介质,比如空气或者钢铁,其传播的只是能量。多普勒效应来自于它们的波动和跟物质的相对运动。
10楼2011-12-07 12:42:19
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