درس: تأثير دوبلر النسبي الفيزياء

في هذا الدرس، سوف نتعلَّم كيف نحسب التغيُّر في التردُّد والطول الموجي للإشعاع الكهرومغناطيسي نتيجةً للحركة النسبية للمصدر والراصد.

ورقة تدريب الدرس

س١:

سفينة فضاء تسافر من الأرض إلى نجم إيبسيلون إيريداني. كل ساعة، ترسل سفينة الفضاء إشارة جهاز إرسال واستقبال إلى الأرض. ما السرعة التي يجب أن تتحرك بها سفينة الفضاء بالنسبة إلى الأرض حتى يساوي تردد الإشارة في الإطار الساكن للأرض 13 من تردد الإشارة في الإطار الساكن لسفينة الفضاء؟

س٢:

في طيف الضوء الصادر من نجم، وُجد أن خط الانبعاث Hα يزاح باتجاه النهاية الحمراء للطيف. في الإطار الساكن‎ للجسم الذي ينتج الضوء، تردُّد الخط 𝛼H يساوي 4.57×10 Hz. في الإطار الساكن للأرض، يظهر خط الانبعاث 𝛼H بتردُّد 4.35×10 Hz. إذا كان هذا الانزياح نحو الأحمر يرجع بالكامل إلى الحركة النسبية للنجم بالنسبة إلى الأرض، فما السرعة التي يبتعد بها النجم عن الأرض؟ قرِّب إجابتك لأقرب 3 أرقام معنوية على صورة مضاعف لسرعة الضوء.

س٣:

يبلغ تردُّد خط انبعاث في طيف الضوء الصادر عن أحد النجوم 2.00×10 Hz في الإطار الساكن لمعمل على الأرض. يتحرَّك النجم مبتعدًا عن كوكب الأرض بسرعة 0.02𝑐. كم كان تردُّد خط الانبعاث في الإطار الساكن للنجم؟ تجاهَلْ تأثير الانزياح الكوني نحو الأحمر. قرِّب إجابتك لأقرب 3 أرقام معنوية.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.