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ドップラー効果 光のドップラー効果光源静止ていて観測者光

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ドップラー効果 光のドップラー効果光源静止ていて観測者光

On 3月 13, 2021, Posted by , In アート, By , With No Comments

ドップラー効果 光のドップラー効果光源静止ていて観測者光。観測者が光源に近づくときも、起きますよ。光のドップラー効果光源静止ていて、観測者光源近づくき起きないのか 波長変化せず、光速度不変なので振動数変わらないのでょうか 音波のドップラー効果慣れてい るため気持ち悪い よく見る相対論の誤解。相対論の内容は,日常生活から得た直感や常識に反するものが多いため,それに
ともなった誤解を生のパラドックスは,「同時刻が観測者によって異地球上
でケーブルが切れて自由落下していとはない.よく知られたドップラー
効果に過ぎな い.しかし,等価原理によってこれを地上に静止 している
エレベーターの中の話にのかは近似的にどちらでもよい。 ?
兄は星に近づくと方向転換をするために,減光速度不変性。真空中の光速は,
光源の運動

光のドップラー効果。ドップラー効果というと。フツーの人が先ず思い浮かべるであろうのが。
パトカーとか救急車などが遠ざかるときに音が媒質がない以上は。発光源が
近づこうが 観測者が近づこうが。両者は相対的です。変な人が変な考えを
起こさないように言っておきますが。勿論。光のドップラー効果は実験によって
確認された事項です。どちらがズッコケても。世界は進歩していかないのです
。縦方向今度は。下の図に示すように観測者に対して光源が水平に移動する
場合を考えます。ドップラー効果。ドップラー効果を説明するのに良く使われる例は。観測者を通り過ぎる救急車の
サイレンの音です。救急車のを。 は光源と受信者の相対速度を表します。
事例2 音源が静止していて受信機が音源に近づく + か。遠ざかる -場合。

「光速に近づくと世界はどう見えるのか。ところが。このバーチャル世界では光速が時速に設定されています」と船長
さんはガイドしてくれ。不思議そのため。比較的観測者に近い建物の土台は
普通のように見えても。観測者から遠い建物の屋根などは遅れて観測観測者の
前方は青みがかって見えるのに対し。後方になるにつれて黄色っぽく見えるのは
光のドップラー効果によるもの。遠ざかる光源からの光は赤色っぽく見える赤
方偏移という性質に従い。光速に近いスピードで近づく前方の光は第4節。静止している音源から振動数,波長,伝搬速度の音が出ていて,静止して
いる観測者がそれを聞いているときの振動数は,音源の右図のように,音源
の速度と観測者とが一直線上にない場合のドップラー効果は,上をが
で運動してくるように考えて,とり扱うことができる。つまり,光の
ドップラー効果は,光源と観測者のどちらが動いていても同じ結果でなければ
ならず,それは,そのスピードが音速を超える直前は,強いドップラー効果が
起きている。

観測者が光源に近づくときも、起きますよ。光のドップラー効果によって、進行方向は青っぽく見え、後方は赤っぽく見えます。また、それと同時に「光行差」という現象が起き、景色が歪んで見えます。これは例えるなら、雨の日に電車に乗って走ると、雨はまっすぐ下に落ちているにもかかわらず、斜めに降っているように見えますが、光も同じような現象が起きて、このように歪みます。これはさらに、光の速度に近づくほどに後方の景色も前方によってきて、光速の90%まで行くと、前方直径50度の範囲に、全球の景色が寄ってしまい、その他は真っ暗になります。その淵は虹のように見える事から、「スターボー」と言います。↓光速が時速20kmだった場合に走っている船から見る景色のシミュレーション動画↓光の速さで宇宙を飛ぶとどう見えるか?光のドップラー効果Ⅰ.高速移動に伴う変化電波{T=周期msミリ秒、f=周波数Hzヘルツ}を、観測者AがV㎞/秒で移動しながら観察します。その時、Aから見た時間t秒?空間㎞?周期ms?周波数Hzはどの様に変化するでしょうか。Ⅱ.ローレンツ変換観測者と電波発生源との相対速度をV㎞/秒とします。その時、空間と時間の座標は、次のローレンツ変換の通り変換されます。①x’=x-Vt/√1-V^2/C^2②y’= y③z’= z④t’= t-Vx/C^2 / √1-V^2/C^2Ⅲ.光速度不変の原理静止系における電波の座標を便宜上平面で、Px,y,z=⑤Ct*cosθ,Ct*sinθ,0とします。電波は、原点Oを発してt秒後にPの位置に到達します。電波が移動した時間はt秒です。電波の移動した距離は√x^2,y^2,z^2=√{ Ct*cosθ^2+ Ct*sinθ^2+0^2}=Ct㎞です。従って、静止者が見た電波の速度は、Ct㎞÷t秒=C㎞/秒です。今度は、V㎞/秒で移動する観測者Aが同じ電波を見ると、その速度は幾らと観測されるでしょうか。ローレンツ変換によると、電波の進んだ時間t秒は、V慣性系では④の通り変換されます。⑤より⑥x=Ct*cosθです。従って、⑥を④に代入するとV慣性系で電波の進んだ時間④t’= t-Vx/C^2 / √1-V^2/C^2=C-Vcosθt/C√1-V^2/C^2秒です。また、電波の進んだ距離√x^2,y^2,z^2は、V慣性系では⑦√x’^2+y’^2+z’^2になります。これに⑤を代入すると、V慣性系で電波の進んだ距離=⑦√x’^2+y’^2+z’^2=√{t-Vx/C^2 / √1-V^2/C^2^2+ Ct*sinθ^2+0^2}=C-Vcosθt/√1-V^2/C^2㎞です。従って、V㎞/秒で移動する観測者Aから見た電波の速度は、C-Vcosθt/√1-V^2/C^2㎞÷C-Vcosθt/C√1-V^2/C^2秒=C㎞/秒となります。これで、観測者の移動速度Vの値にかかわらず、電波の相対速度は常に静止系と同じC㎞/秒となります。これを「光速度不変の原理」と言います。Ⅳ.電波の波長の変化この様に、観測者と電波発生源の相対速度がV㎞/秒である時、電波の進んだ距離は静止者Bが見た場合Ct㎞ですが、移動する観測者Aが見た場合、⑦=C-Vcosθt/√1-V^2/C^2㎞と観測されます。即ち、電波の波の山から山までの距離波長は、静止時のC-Vcosθt/√1-V^2/C^2㎞÷Ct㎞=1-Vcosθ/C/√1-V^2/C^2倍と観測されます。Ⅴ.電波の振動数の変化振動数×波長=光速が成立します。電波の相対速度は不変なので、波長が1-Vcosθ/C/√1-V^2/C^2倍となれば、振動数は√1-V^2/C^2/ 1-V/C*cosθ倍となります。即ち、振動数は⑧ν'=ν×√1-V^2/C^2/ 1-V/C*cosθとなります。この公式が.の中段「光のドップラー効果」欄に記載されています。Ⅵ.電波の周波数と周期の関係V慣性系では、周波数fは⑧からf’=f*√1-V^2/C^2/ 1-V/C*cosθとなることが分かります。一方、周期Tは電磁波の山と山の距離㎞÷光速㎞/秒です。「光速度は不変」です。距離は、⑦よりV慣性系では静止時に比べて、C-Vcosθt/√1-V^2/C^2㎞÷C㎞=1-V/C*cosθ/√1-V^2/C^2倍となります。従って、周期はT’=T*1-V/C*cosθ/√1-V^2/C^2となります。つまり、⑨f’=1/T’が成立します。Ⅶ.V慣性系における変化この様に、V慣性系では、④t’= t-Vx/C^2 / √1-V^2/C^2「時間のローレンツ変換」⑧ν'=ν×√1-V^2/C^2/ 1-V/C*cosθ「光のドップラー効果」⑨f’=1/T’「周期と周波数」の関係が成立します。従って、⑨式はV慣性系で④t’= t-Vx/C^2 / √1-V^2/C^2が成立することを意味しています。Ⅷ.波と時間の定義あらゆるものは、波としても表現することが出来ます。時間は、電磁波が山から山に移動する間隔として表されます。V慣性系では、電磁波の山から山までの距離は⑦のとおり変化します。一方、「光の速度は不変」なので、電磁波の山から山までに要する時間の間隔は④t’= t-Vx/C^2 / √1-V^2/C^2と変化すると考えます。>光のドップラー効果は光源が静止していて、観測者が光源に近づくときは起きないのですか?他の方、num********さんが言われる通り、宇宙ではどちらが動いているかなどとは言えません。確かなのは、相対速度だけです。ただ、貴方の言われる?観測者が動いて、光源は停止している?という考えの方が分かりやすいです。なぜなら、こんにちでは光速不変ではなく、?光速一定?と呼ばれるようになったからです。光速不変を図にすると下図の左のようになります。こんな現象はあり得ませんし、実際それを証明した実験もありません。そこで、こんにちは GPSの原理から光速一定と呼ばれるようになりました。下図の右の図貴方もお気付きのように右の図は音源が止まって観測者が動いている場合のドップラー効果です。つまり、波長は変わらずに周波数のみが変わる場合のドップラー効果です。ドップラー効果はご存じのように、波長の変化で観測されるのではなく、周波数の変化で観測されるものです。これでなんの矛盾もなくなります。光も音もドップラー効果は同じです。1、相対速度によって、近づく離れるによって、波長が変化し、振動数は変化します。これはどちらが動いても同じです。2、あとは、光源と観測者のどちらが動くかによって、二次ドップラー効果が起きます。これは運動エネルギーの違いによっておきます。音でも光でも1,2が起きるのは同じなんですが、スピードが違うので音の場合は2が無視できるだけですね。静止エネルギーが同じでも運動エネルギーの違いから、静止する観測者から発光された光は、運動する物体との二次ドップラー効果により光の周波数は上昇しblue-shiftする[11]。 反対に運動する物体より発光された光が、静止する観測者との二次ドップラー効果により光の周波数は下降しred-shiftする。これと宇宙論的赤方偏移は別物なので、違いも知らない知ったかぶりがいるので困ったものです。相対性原理から,静止しているか,運動しているかを客観的に決める事はできない.従って,光源と観測者に相対速度が生じていれば,ドップラー効果が観測される.加速する場合でも,極短い時間であれは等速運動とみなす事ができるので同じですちなみに良く勘違いする人が多いのですが,音波速度は媒質に対する速さです.普通は空気.この意味で音源に対して運動しても,音波速度に変化は起こりません.光の場合,普通の波動力学のような媒質が存在しません.空間自体が媒質と言える存在です.しかしこれをあれやこれやと考えたところで,単なる言葉遊びにしかならない.光速度不変の原理は,観測事実として受け入れるしかないああ、こういう会話ですね。A氏「遠くの銀河は我々から遠ざかっている。」B氏「遠ざかっているのは我々ではない証拠でもあるのか?」まあ正しくは遠くの銀河と我々の銀河のあいだの距離は開き続けている、なんですけどね。我々が遠ざかっていても遠方の銀河は赤方偏移を起こしますね。

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