光源○——————————△——————————☆ (Tn后,光线到达☆处,观测者到达△处。)
光线行程从○到☆:C*Tn=C*C/(C-V),观测者距离光源距离为30-V*Tn。所以光线距离他的距离为:C*Tn-(30-V*Tn)。
观察者认为自已是静止,他测出Ts时间后光线与他的距离(△到☆),再加上两者原距30万公里,认为就是光线在Ts时间内的行程。故测
出光线速度为:
V测=[C*Tn-(30-V*Tn)+30]/Ts=Tn*(C+V)/Ts=(C*(C+V))/(C-V)。
这个结果与“光线与观测者逆向飞行时观测者测得的光线速度”完全相同。其实,观测者向静止光源运动,其意义跟“观测者运动时一束
逆向光线”是一样的,只是不同的表述而已。
这个速度明显要大于光速C。
这也证明了“多普勒效应”产生的真正原因。一直以来,人们都认为,向声源靠拢,听到声音变强,是因为声波的波长变短,导致频率增
加。向光源靠拢,看到光源变强,是因为光波波长变短,产生蓝移,使频率增加。计算表明,变化的其实是光线速度。观测者接收到的这束光
线,速度已经大于光速,所以单位时间内接收到的整数波个数增加,意味着频率在增加。光线的波长并未改变。这就是产生“多普勒效应”的
实质原因。运用到天文学上,红移、蓝移,均需相应地改变处理方法。
光线相对于观测者的速度并不同于观测者测出的光线速度。如,飞船内光源发出一束光线,飞行员测出此光线的速度为C。但在地面静止者
看来,光线相对于飞行员的飞行速度很慢,为C-V。
本例中,在地面静止者看来,光线相对于观测者的速度是多少?地面静止者到到光线原本在观察者前方30万公里处,Tn时间后,光线到达
观察者后方C*Tn-(30-V*Tn)处。他算出的这个相对速度为:[C*Tn-(30-V*Tn)+30]/Tn=C+V。
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◎总结
结论:当光线与观测者的运动方向相反时,观测者测量出的光线速度是(C*(C+V))/(C-V)。大于C。只有利用公式让速度取负值,使本来较
长的距离得到缩短,才能得出正确结果。
◆◆总结:
光源的运动同光线速度的关系:1、光源发出同向光,光线速度为光速,不受光源运动影响。