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谁能解释一下什么叫红移和蓝移

来源:网络 作者:佚名 时间:04-23 手机版

红移在物理学和天文学领域,指物体的电磁辐射由于某种原因波长增加的现象,在可见光波段,表现为光谱的谱线朝红端移动了一段距离,即波长变长、频率降低。红移的现象目前多用于天体的移动及规律的预测上。

蓝移也称蓝位移,与红移相对。在光化学中,蓝移也非正式地指浅色效应。蓝移是一个移动的发射源在向观测者接近时,所发射的电磁波频率会向电磁频谱的蓝色端移动的现象。这种波长改变的现象在相互间有移动现象的参考座标系中就是一般所说的多普勒位移或是多普勒效应。

相关知识:

多普勒效应是为纪

宇宙中的红移和蓝移指的是什么

简单的说,红移就是对应的星球逐渐远离我们的证据,也是宇宙大爆炸理论的证明如果对应的星系正在靠近我们,它的辐射就向短波方向偏移,俗称蓝移,即移向蓝光方向的波长靠近我们的速度越快,蓝移的幅度就越大相反,如果星系正在远离我们,他的辐射就向长波方向偏移,也就是红移,即移向红光方向的波长同样远离我们的速度越快,红移的幅度就越大

在距一个通俗的例子,你在马路上行走,身边开过一辆鸣笛的救护车,当车越靠近你,笛声就越尖锐急促,而当救护车远离你时,笛声就会变得缓慢低沉只不过是声波由于随着靠近你或远离你而朝着短波方向和长波方向所发生的变化,与光波的红移和蓝移是一个道理

宇宙在膨胀?你需要知道“红移”和“蓝移”

Blue shift or hypsochromic shift (蓝移)

当有机化合物的方向结构发生变化,使其吸收带的最大吸收峰波长向短波移动,此现象称为「蓝移」。蓝移现象亦可源于取代基或溶剂的影响。

Red shift or bathochromic shift (红移)

当有机化合物的结构发生变化,使其吸收带的最大吸收峰波长向长波方向移动,此现象称为「红移」。红移现象往往是分子中引入助色基团或带色团,或由于溶剂的影响而发生。例如:溶剂的极性、酸碱性,空间结构的变化(空间位阻、顺反异构、跨环效应)也会引起紫外光谱的变化。

光线红移和蓝移的区别。

一辆鸣着喇叭的车从我们身边经过,我们会感受到音调的变化,因为声音源在不断靠近或远离我们的耳朵,从而对声波产生了影响。

在宇宙中,其他的天体不会向地球传递声音,但却可以向地球传递光。如果一颗恒星距离地球越来越远或越来越近,光的波长也会产生变化,从而影响光的颜色。 恒星远离我们时,光的波长变长,移向光谱的红色端;恒星靠近我们时,光的波长变短,移向光谱的蓝色端。

声音的波长变化效果,最早在1800年被提出,由于光也有波长,这意味着光也能和声音一样产生波长的伸展和收缩。由于光的速度是声音的100万倍,因此只有快速移动的物体才能出现红移或蓝移。通过1929年的观测,科学家发现几乎所有的星系都在远离,这种现象让科学家提出了宇宙膨胀的想法。

美国天文学家哈勃,第一个将宇宙红移现象和宇宙膨胀联系到一起,哈勃望远镜的明星就是为了纪念这位科学家。

通过观察宇宙的红移现象,科学家发现星系距离地球越远,远离的速度越快。

红移不但发生在宇宙中的其他星系,也发生在星系内部。通过多年的观察,天文学家红移主要分为3种——宇宙膨胀导致的红移、星系之间的相互远离产生的红移、星系内部的物质移动导致的红移。

红移具有非常显著的测距效果,通过红移现象,2011年,科学家发现了有史以来最遥远的物体,距离地球大约1314亿光年,宇宙大爆炸大约发生在138亿年前,这意味着最遥远的物体距离大爆炸仅有几亿年。

2016年,科学家发现最遥远的星系GN-z11,通过测量红移,科学家可以衡量宇宙的大规模结构,让平面的宇宙照片变成立体的图像。

红移现象在宇宙范围内更为明显,但是也可以在细小的变化中找到红移。

爱因斯坦提出引力波概念后,科学家就希望通过引力波信号找到微弱的红移效果,从而可以通过红移现行计算出物质的引力,进而判断其质量。

推动宇宙加速膨胀的能量,是一种未知的力量,目前被统称为暗能量。

暗能量与万有引力相反,会不断提供排斥力推动宇宙加速膨胀。如果暗能量一直提供排斥力,那么宇宙的膨胀加速就会一直进行,最终有可能超越光速。

当宇宙中的所有天体都以光速远离,那么光将再也无法到达地球,红移现象也会完全消失,宇宙的秘密或许永远都无法揭开。

求助紫外光谱中的红移和蓝移是怎么回事

红移,即移向红光方向的波长。就是对应的星球逐渐远离我们的证据,也是宇宙大爆炸理论的证明。如果对应的星系正在靠近我们,它的辐射就向短波方向偏移。

蓝移,即移向蓝光方向的波长。要是对应的星球逐渐靠近我们的,就会发生蓝移,靠近我们的速度越快,蓝移的幅度就越大。

蓝移:

有机化合物的谱带常常因取代基的变化和改变溶剂量使最大波长λmax和吸收强度发生改变。当λmax向最短波方向移动时称为蓝移,

在光化学中,蓝移也非正式地指浅色效应。蓝移指一个正向观察者移动的物体所散射的电磁波(比如光)的频率在光谱线上向蓝端的方向移动(意味着波长缩减)。在互相移动的参考系之间波长的移动又叫做多普勒移动或者多普勒效应。同在本星系群的仙女座星系正在向银河系移动;所以从地球的角度看,仙女座星系发出的光有蓝移现象。

红移:

所谓红移,最初是针对机械波而言的,即一个相对于观察者运动着的物体离得越远发出的声音越浑厚(波长比较长),相反离得越近发出的声音越尖细(波长比较短)。红移有3种:多普勒红移(由于辐射源在固定的空间中远离我们所造成的)、引力红移(由于光子摆脱引力场向外辐射所造成的)和宇宙学红移(由于宇宙空间自身的膨胀所造成的)。

什么是红移的机制

引起红移和蓝移的主要因素是取代基的变化或者溶剂的改变,如:溶剂的极性、酸碱性,空间结构的变化(空间位阻、顺反异构、跨环效应)也会引起紫外光谱的变化。zhanghongyi(站内联系TA)红移是向波长变大的方向移动,能量降低,一般影响因素包括:离域π键强弱程度,显色基团,溶剂的极性li310(站内联系TA)红移是指吸收波长向长波方向移动,蓝移是吸收波长向短波方向移动。溶剂的极性改变会对不同的吸收带有不同的影响,随着溶剂极性的增强,会使K吸收带红移,R吸收带蓝移。化合物结构本身的变化也会对吸收带的位置产生影响。结构中引入共轭体系,会使吸收带发生红移。对于具有顺反异构的化合物,由于顺式比反式的空间位阻大,所以一般反式结构的最大吸收波长比顺式要大。fmssyj(站内联系TA)红移指的是紫外吸收波长向着长波长的方向移动 蓝移是指紫外吸收波长向着短波长的方向移动

关于红移及蓝移

:一个光子在真空中传播可以有几种不同的红移机制,每一种机制都能产生类似都卜勒红移的现象,意谓著z是与波长无关的。这些机制分别使用伽利略、罗伦兹、或相对论转换在各个参考架构之间来比较。转换的架构所在度规定义都卜勒红移伽利略转换欧几里得度规相对论的都卜勒罗伦兹转换闵可夫斯基度规宇宙论的红移广义相对论转换FRW度规重力红移广义相对论转换史瓦西度规都卜勒效应如果一个光源是远离观测者而去,那么会发生红移(z0),当然,如果光源是朝向观测者移动,便会产生蓝移(z相对论的都卜勒效应更完整的都卜勒红移需要考虑相对论的效应,特别是在速度接近光速的情况下。完整的文章可以参考相对论的都卜勒效应。简单的说,物体的运动接近光速时需要将狭义相对论介绍的时间扩张因素罗伦兹转换因子γ引入古典的都卜勒公式中,改正后的形式如下:如果一个光源是远离观测者而去,那么会发生红移(z0),当然,如果光源是朝向观测者移动,便会产生蓝移(z相对论的都卜勒效应更完整的都卜勒红移需要考虑相对论的效应,特别是在速度接近光速的情况下。完整的文章可以参考相对论的都卜勒效应。简单的说,物体的运动接近光速时需要将狭义相对论介绍的时间扩张因素罗伦兹转换因子γ引入古典的都卜勒公式中,改正后的形式如下:这种现象最早是在1938年赫伯特E艾凡斯和GR史迪威进行的实验中被观察到的,称为艾凡斯-史迪威实验。由于罗伦兹因子只与速度的量值有关,这使得洪彝与相对论的相关只独立的与来源的运动取向有关。在对照时,古典这一部分的形式只与来源的运动投影在视线方向上的分量有关,因此在不同的方向上会得到不同的结果。同样的,一个运动方向与观测者之间有θ的角度(正对着观测者时角度为0),完整的相对论的都卜勒效应形式为:红移而正对着观测者的运动物体(θ=0°),公式可以简化为:而正对着观测者的运动物体(θ=0°),公式可以简化为:在特殊的状况下,运动源与测器成直角(θ=90°),相对性的红移为横向红移,被测量到的红移,会使观测者认为物体没有移动。即时来源是朝向观测者运动,如果有横向的分量,那么在这个方向上的速度可以扩张到抵消预期中的蓝移,而且如果速度更高的还会使接近的来源呈现红移。膨胀的宇宙在20世纪初期,史立佛、哈柏和其他人,首度测量到银河系之外星系的红移和蓝移,她们起初很单纯的解释是都卜勒效应造成的红移和蓝移,但是稍后哈柏发现距离和红移之间有着粗略的关联性,距离越远红移的量也越大。理论学者几乎立刻意识到这些观察到的红移可以用另一个不同的机制来解释,哈柏定律就是红移和距离之间交互作用的关联性,需要使用广义相对论空间尺度扩张的宇宙论模型来解释。结果是,光子在通过扩张的空间时被延展,产生了宇宙学红移。这与都卜勒效应所描述的因速度增加所产生的红移不同(这是罗伦兹转换),在光源和观测者之间不是因为动量和能量的转换,取代的是光子因为经过膨胀的空间使波长增加而红移。这种效应在现代的宇宙论模型中被解释为可以观测到与时间相关联的宇宙尺度因次(a),如下的形式:在20世纪初期,史立佛、哈柏和其他人,首度测量到银河系之外星系的红移和蓝移,她们起初很单纯的解释是都卜勒效应造成的红移和蓝移,但是稍后哈柏发现距离和红移之间有着粗略的关联性,距离越远红移的量也越大。理论学者几乎立刻意识到这些观察到的红移可以用另一个不同的机制来解释,哈柏定律就是红移和距离之间交互作用的关联性,需要使用广义相对论空间尺度扩张的宇宙论模型来解释。结果是,光子在通过扩张的空间时被延展,产生了宇宙学红移。这与都卜勒效应所描述的因速度增加所产生的红移不同(这是罗伦兹转换),在光源和观测者之间不是因为动量和能量的转换,取代的是光子因为经过膨胀的空间使波长增加而红移。这种效应在现代的宇宙论模型中被解释为可以观测到与时间相关联的宇宙尺度因次(a),如下的形式:这种型态的红移称为宇宙学红移或哈柏红移。如果宇宙是收缩而不是膨胀,我们将观测到星系以相同比例的蓝移取代红移。这些星系不是以实际的速度远离观测者而去,取代的是在其间的空间延展,这造成了大尺度下宇宙论原则所需要的各向同性的现象。在宇宙学红移z尽管速度是由分别由都卜勒红移和宇宙学红移共同造成的,天文学家(特别是专业的)有时会以退行速度来取代在膨胀宇宙中遥远的星系的红移,即使很明显的只是视觉上的退行。影响所及,在大众化的讲述中经常会以都卜勒红移而不是宇宙学红移来描述受到时空扩张影响下的星系运动,而不会注意到在使用相对论的场合下计算的宇宙学退行速度不会与都卜勒效应的速度相同。明确的说,都卜勒红移只适用于狭义相对论,因此vc是不可能的;而相对的,在宇宙学红移中vc是可能的,因为空间会使物体(例如,从地球观察类星体)远离的速度超过光速。更精确的,遥远的星系退行的观点和空间在星系之间扩展的观点可以通过座标系统的转换来连系。要精确的表达必须要使用数学的罗伯逊-沃克度量。重力红移在广义相对论的理论中,重力会造成时间的膨胀,这就是所谓的重力红移或是爱因斯坦位移。这个作用的理论推导从爱因斯坦方程式的施瓦氏解,以一颗光子在不带电、不转动、球对称质量的重力场运动,产生的红移:在广义相对论的理论中,重力会造成时间的膨胀,这就是所谓的重力红移或是爱因斯坦位移。这个作用的理论推导从爱因斯坦方程式的施瓦氏解,以一颗光子在不带电、不转动、球对称质量的重力场运动,产生的红移:,此处·G是重力常数,·M是创造出重力场的质量,·r是观测者的径向座标(这类似于传统中由中心至观测者的距离,但实际是施瓦氏坐标),和·c是光速。重力红移的结果可以从狭义相对论和等效原理导出,并不需要完整的广义相对论。在地球上这种效应非常小,但是经由莫士包耳效应依然可以测量出来,并且在Pound-Rebkaexperiment中首次得到验证。然而,在黑洞附近就很显著,当一个物体接近事件视界时,红移将变成无限大,他也是在宇宙微波背景辐射中造成大角度尺度温度扰动的主要角色。

分类: 教育/科学 >> 科学技术

问题描述:

相对论的前提之一是:对于以任何速度运动的观察者,光速都是恒定的,也就是说相对和相反与我们运动的光射到我们这里时与我们的相对速度都是m/s,那么单位时间内通过我们的波的数量也一定,不就不会发生红移和蓝移了吗?

解析:

红移和蓝移与速度是没关系的,是频率的变化体现在光谱上的谱线移动。

比方说,一颗星发出的光,光速到达地球,我们可以观测它的光谱,但当它运动,由于多普勒效应,频率就会发生变化(在速度不变的前提下),所以谱线就会移动。

所谓红移,最初是针对机械波而言的,即一个相对于观察者运动着的物体离的越远发出的声音越浑厚(波长比较长),相反离的越近发出的声音越尖细(波长比较短)。

后来,美国天文学家哈勃把一个天体的光谱向长波(红)端的位移叫做多普勒红移。通常认为它是多普勒效应所致,即当一个波源(光波或射电波)和一个观测者互相快速运动时所造成的波长变化。美国天文学家哈勃于1929年确认,遥远的星系均远离我们地球所在的银河系而去,同时,它们的红移随着它们的距离增大而成正比地增加。这一普遍规律称为哈勃定律,它成为星系退行速度及其和地球的距离之间的相关的基础。这就是说,一个天体发射的光所显示的红移越大,该天体的距离越远,它的退行速度也越大。红移定律已为后来的研究证实,并为认为宇宙膨胀的现代相对论宇宙学理论提供了基石。上个世纪60年代初以来,天文学家发现了类星体,它们的红移比以前观测到的最遥远的星系的红移都更大。各种各样的类星体的极大的红移使我们认为,它们均以极大的速度(即接近光速的90%)远离地球而去;还使我们设想,它们是宇宙中距离最遥远的天体。

而蓝移,当光源向观测者接近时,接受频率增高,相当于向蓝端偏移,称为“蓝移”。

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