内接收到的火车声波的数目增加,接收到的频率增加了,所以觉得声音变强。
当声源以声速远离你时,你是不会听到声音的。声波对你的相对速度是0,不会有声波到达你。超音速飞机有音障现象,飞机上的乘客向外
面减话,地面上的人是不会听到的。
光的运动,与此类似。
由于多普勒效应一直以来的解释都是因为声源的退行导致声波波长增加。而光速不随光源运动而变化是相对论著名论断。这使多普勒效应
应用于天文学时,产生了误解。
现在已经知道,光源以光速远离静止观察者时,观察者是不会看到光源发出的光的。此时不仅光源正以光速远离观察者,其发出的光线其
实也正以光速远离观察者-----这束光线本来是由光源向左发出,结果光线是向右以光速前进。
光源以半光速远离观察者时,他会看到光线停在一个地方一动不动,既不前进也不后退。
光源以低于半光速远离观察者时,他能看到这个光源射出的光线,但这束光速度等于 C-2V ,比光速要慢。它已经不是人们所熟悉的以30
万公里每秒前进的光了。
每一颗恒星发出的光线,到达地球后,会呈现出一定形式的光谱。根据这个光谱的色彩,可以分析出恒星的化学成份。如,纳原子会发出黄色
光,如果恒星光线有黄色,则可以判断出它含有钠。而且,因为光线在经过某种原子时,会被这个原子吸收特定频率的光线,从而在光谱上出
现黑线。根据特定光谱线,可以更准确地得到恒星的成份。所以,恒星光线的光谱,是天文学家研究的重点。很多的宇宙奥秘,要想得到揭示
,在到达遥远的恒星之前,希望就只能放在光谱上。
1929年,哈勃发现,宇宙天体的光谱出现红移现象。本来,光线是可见光,从波长380纳米到780纳米。波长短于380纳米的光,是紫外线;波
长长于780纳米的光,是红外线。红移,是指光线的波长增加了,大于780纳米,呈现出红外线的性质。这让哈勃想起了多普勒效应。从而得出
了一个结论-----宇宙在膨胀。
他认为,恒星光线之所以呈现出红外线的性质,是因为波长变长,导致频率变小。由多普勒效应的解释可以推论得出:恒星正在远离地球
。
哈勃定律的公式:V=Hr。H为哈勃常数,通常取值为71 (单位为km/s*MPC ;1MPC为326万光年)。V为恒星的运动速度。r为恒星到地球的距
离。r越大,V越大。
哈勃的推论并没有错----宇宙确实在膨胀。但他忽略了一点----远离地球的恒星,发出的光线速度将减小。