На скорость света не влияет ни скорость источника света, ни скорость наблюдателя. Постоянство скорости света в вакууме имеет огромное значение для физики и астрономии. Однако частота и длина световой волны меняются с изменением скорости источника или наблюдателя. Этот факт известен как эффект Доплера.
Предположим, что источник, расположенный в точке О, испускает свет с длиной волны λ0. Наблюдатели в точках A и B, для которых источник света находится в покое, зафиксируют излучение с длиной волны λ0 (рис. 1). Если источник света начинает двигаться со скоростью v, то длина волны меняется. Для наблюдателя A, к которому источник света приближается, длина световой волны уменьшается. Для наблюдателя B, от которого источник света удаляется, длина световой волны увеличивается (рис. 2). Так как в видимой части электромагнитного излучения наименьшим длинам волн соответствует фиолетовый свет, а наибольшим — красный, то говорят, что для приближающегося источника света наблюдается смещение длины волны в фиолетовую сторону спектра, а для удаляющегося источника света — в красную сторону спектра.
Изменение длины световой волны зависит от скорости источника относительно наблюдателя (по лучу зрения) и определяется формулой Доплера:
Эффект Доплера нашел широкое применение, в частности в астрономии, для определения скоростей источников излучения.
Выберите два верных утверждения, которые соответствуют содержанию текста. Запишите в ответ их номера.
1. Наблюдатель, к которому источник света приближается, зафиксирует увеличение скорости света и увеличение длины световой волны.
2. Наблюдатель, к которому источник света приближается, зафиксирует уменьшение длины световой волны.
3. Наблюдатель, к которому источник света приближается, зафиксирует увеличение длины световой волны.
4. Примерно 100 лет назад американский астроном Весто Слайфер обнаружил, что длины волн в спектрах излучения большинства галактик смещены в красную сторону. Этот факт может быть связан с тем, что галактики разбегаются (Вселенная расширяется).
5. Примерно 100 лет назад американский астроном Весто Слайфер обнаружил, что длины волн в спектрах излучения большинства галактик смещены в красную сторону. Этот факт может быть связан с тем, что галактики сближаются (Вселенная сжимается).
Во втором абзаце текста сказано: «Для наблюдателя, к которому источник света приближается, длина световой волны уменьшается».
Для удаляющегося источника света наблюдается смещение в красную сторону спектра. Это значит, что галактики разбегаются.
Ответ: 2 и 4.
Наблюдатель, к которому источник света приближается, зафиксирует
1) увеличение скорости света и уменьшение длины световой волны
2) увеличение скорости света и увеличение длины световой волны
3) уменьшение длины световой волны
4) увеличение длины световой волны
Примерно 100 лет назад американский астроном Весто Слайфер обнаружил, что длины волн в спектрах излучения большинства галактик смещены в красную сторону. Этот факт может быть связан с тем, что
1) галактики разбегаются (Вселенная расширяется)
2) галактики сближаются (Вселенная сжимается)
3) Вселенная бесконечна в пространстве
4) Вселенная неоднородна