ينظر فلكي إلى طيف مجرة، فيجد أن هناك خطا لِطَّيْف الأكسجين بالطول الموجي nm 525، في حين أن القيمة المقيسة في المختبر تساوي nm 513، احسب سرعة تحرك المجرة بالنسبة للأرض، ووضح ما إذا كانت المجرة تتحرك مقتربة من الأرض أم مبتعدة عنها، وكيف تعرف ذلك ~؟
إجابة الطالب المختصرة من خلال موقع بوابة الإجابات هي
7.02 × 10 6 m/s
لحساب سرعة تحرك المجرة وتحديد اتجاه حركتها، نستخدم تأثير دوبلر. إليك الخطوات:
**1. حساب الانزياح:**
* الانزياح (Δλ) هو الفرق بين الطول الموجي المرصود (λ_observed) والطول الموجي الحقيقي (λ_rest):
* Δλ = λ_observed - λ_rest
* Δλ = 525 nm - 513 nm = 12 nm
**2. حساب الانزياح الأحمر (z):**
* الانزياح الأحمر (z) هو نسبة الانزياح إلى الطول الموجي الحقيقي:
* z = Δλ / λ_rest
* z = 12 nm / 513 nm ≈ 0.0234
**3. حساب السرعة (v):**
* بما أن قيمة z صغيرة نسبياً (أقل من 0.1)، يمكننا استخدام الصيغة التقريبية لحساب السرعة:
* v ≈ z * c
* حيث c هي سرعة الضوء (حوالي 3 × 10^8 م/ث)
* v ≈ 0.0234 * (3 × 10^8 م/ث) ≈ 7.02 × 10^6 م/ث
**4. تحديد اتجاه الحركة:**
* **المجرة تبتعد عن الأرض.** بما أن الطول الموجي المرصود (525 nm) أكبر من الطول الموجي الحقيقي (513 nm)، فهذا يعني أن الضوء قد انزاح نحو الطرف الأحمر من الطيف. الانزياح الأحمر يشير إلى أن المجرة تبتعد عنا.
**ملخص:**
* **سرعة المجرة:** حوالي 7.02 × 10^6 م/ث (أو 7020 كم/ث).
* **اتجاه الحركة:** المجرة تبتعد عن الأرض.
**كيف عرفنا أن المجرة تبتعد؟**
* **الانزياح الأحمر:** زيادة الطول الموجي للضوء المرصود مقارنة بالطول الموجي الحقيقي يشير إلى أن الجسم المضيء (المجرة في هذه الحالة) يتحرك مبتعداً عنا. هذا هو تأثير دوبلر للضوء.
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال ينظر فلكي إلى طيف مجرة، فيجد أن هناك خطا لِطَّيْف الأكسجين بالطول الموجي nm 525، في حين أن القيمة المقيسة في المختبر تساوي nm 513، احسب سرعة تحرك المجرة بالنسبة للأرض، ووضح ما إذا كانت المجرة تتحرك مقتربة من الأرض أم مبتعدة عنها، وكيف تعرف ذلك ~ اترك تعليق فورآ.
