تتحرك ذرة هيدروجين في مجرة بسرعة m/s 10 × 6.55 مبتعدة عن الأرض، وتبعث ضوءًا بتردد Hz 10 6.16. ما التردد الذي سيلاحظه فلكي على الأرض للضوء المنبعث من ذرة الهيدروجين~؟
إجابة الطالب المختصرة من خلال موقع بوابة الإجابات هي
6.03 × 10 14 hz
لحساب التردد الذي سيلاحظه الفلكي على الأرض، نستخدم تأثير دوبلر للانزياح الأحمر (Redshift) بسبب ابتعاد المصدر الضوئي. الصيغة التقريبية (للسرعات الأقل بكثير من سرعة الضوء) هي:
f' = f (1 - v/c)
حيث:
* f' هو التردد الملاحظ
* f هو التردد المنبعث (6.16 × 10^14 Hz)
* v هي سرعة الذرة مبتعدة عن الأرض (6.55 × 10^6 m/s)
* c هي سرعة الضوء (تقريباً 3 × 10^8 m/s)
لنقم بالحساب:
f' = (6.16 × 10^14 Hz) * (1 - (6.55 × 10^6 m/s) / (3 × 10^8 m/s))
f' = (6.16 × 10^14 Hz) * (1 - 0.021833)
f' = (6.16 × 10^14 Hz) * (0.978167)
f' ≈ 6.025 × 10^14 Hz
إذن، التردد الذي سيلاحظه الفلكي على الأرض هو حوالي **6.025 × 10^14 Hz**.
**ملحوظة:** بما أن السرعة ليست ضئيلة مقارنة بسرعة الضوء، يمكن استخدام صيغة أكثر دقة لتأثير دوبلر النسبي، ولكن الفرق في النتيجة سيكون طفيفًا في هذه الحالة. الصيغة الأكثر دقة هي:
f' = f * sqrt((1 - v/c) / (1 + v/c))
لكن باستخدام الصيغة التقريبية نحصل على تقدير جيد للتردد الملاحظ.
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال تتحرك ذرة هيدروجين في مجرة بسرعة m/s 10 × 6.55 مبتعدة عن الأرض، وتبعث ضوءًا بتردد Hz 10 6.16. ما التردد الذي سيلاحظه فلكي على الأرض للضوء المنبعث من ذرة الهيدروجين~ اترك تعليق فورآ.
