تتحرك مجرة مبتعدة بسرعة m/s 10×5.8، ويبدو تردد الضوء الصادر عنها Hz 10×5.6 بالنسبة لمراقب ما تردد الضوء المنبعث منها ؟؟
الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:
5.7× 4 10 Hz
لحل هذه المسألة الفيزيائية التي تتعلق بتغير تردد الضوء الصادر عن مجرة متحركة، نستخدم ظاهرة دوبلر للضوء. إليك الشرح المفصل بخطوات بسيطة:
عندما تتحرك مجرة مبتعدة عنا، فإن موجات الضوء الصادرة عنها تتباعد، مما يجعل التردد الذي نراه (المستقبل) أقل من التردد الحقيقي الذي خرج أصلاً من المجرة (المنبعث). هذه الظاهرة تشبه صوت سيارة الإسعاف؛ فعندما تبتعد عنك، ينخفض صوتها.
- المعطيات من السؤال:
- سرعة الابتعاد ($v$) = $5.8 \times 10^5 \, \text{m/s}$
- التردد المراقب أو المشاهد ($f$) = $5.6 \times 10^{14} \, \text{Hz}$ (ملاحظة: الأس الصحيح في التردد هو 14 وليس 4 كما ورد في الإجابة المختصرة خطأً مطبعياً).
- سرعة الضوء في الفراغ ($c$) = ثابت ويساوي تقريباً $3 \times 10^8 \, \text{m/s}$.
- القانون المستخدم:
نستخدم قانون ظاهرة دوبلر للضوء عندما يتحرك الجسم مبتعداً:
$$f_{obs} = f_{emit} \times \left(1 - \frac{v}{c}\right)$$
حيث:
- $f_{obs}$: التردد المراقب (الذي نستقبله).
- $f_{emit}$: التردد المنبعث (المطلوب إيجاده).
- $v$: سرعة المجرة.
- $c$: سرعة الضوء.
- خطوات الحل:
1. نقسم سرعة المجرة على سرعة الضوء لمعرفة نسبة السرعة.
- نطرح الناتج من الواحد الصحيح.
- نقسم التردد المراقب على هذا الناتج لنحصل على التردد الأصلي المنبعث.
- الإجابة النهائية الصحيحة:
تردد الضوء المنبعث من المجرة هو $5.7 \times 10^{14} \, \text{Hz}$.
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال تتحرك مجرة مبتعدة بسرعة m/s 10×5.8، ويبدو تردد الضوء الصادر عنها Hz 10×5.6 بالنسبة لمراقب ما تردد الضوء المنبعث منها ؟ اترك تعليق فورآ.
