blauwverschuiving of roodverschuiving

Aurora stelde deze vraag op 28 februari 2025 om 23:40.

Goedenavond, hier is een vraagstuk waar ik over puzzel.

Een lichtbron zend straling uit met frequentie fbron volgens een inertiaal systeem waarin de bron in rust is. De bron vliegt met constante snelheid 95% van c langs een rechte lijn AB. Een stilstaande detector D naast AB meet de frequentie van de straling afkomstig van de lichtbron. Vacuum condities.

a. Eerst meet D de frequentie van de fotonen die komen langs de lijn FD in het figuur. Bereken hoeveel keer de door D gemeten frequentie groter of kleiner is dan fbron. Is er bij D blauwverschuiving, roodverschuiving of geen verschuiving?

b. Later meet D de frequentie van de fotonen die aankomen langs de lijn MD. Maak vraag a ook voor deze situatie.

Ik doe zo. a de radiale snelheid (toen bron in F was) is 0.95*cos(50)=0,611 maal lichtsnelheid. Dopplerformule sqrt((1+0,611)/(1-0,611))=2,03 dus D meet f die 2,03 maal groter is als fbron, Blauwverschuiving. of zeg maar uv verschuiving

b Radiale snelheid (toen bron in M was) is nul. D meet fbron, geen kleurverschuiving.

Graag zou ik horen of mijn antwoord zo wel goed is?

Dankjewel, Aurora

Reacties

Theo de Klerk op 28 februari 2025 om 23:56

Waar komt die 50° vandaan? Is dat hoek α? Dan is de cos α toch de transversale snelheidscomponent (loodrecht op radiaal). Voor relativistische effecten gelden inderdaad alleen de snelheden (of componenten) die intertiaalsystemen tov elkaar hebben (in de "simpele" gevallen langs de x-as)

Aurora op 01 maart 2025 om 00:44

Beste Theo, bedankt.

Ja 50 graden is hoek alfa tussen AB en FD. Heb ik ook gemeten in het figuur, OK.

vbron is de snelheid van de bron, langs AB. vbron is al het ware de resultante van radiale en tangentiale component van vbron.

vbron*cos(alfa) is de radiale component van vbron langs FD, vanaf F naar D toe.

vbron*sin(alfa) is een pijl (staat niet in figuur) vanaf F schuin naar rechtsboven, loodrecht op radiale component. vbron*sin(alfa) is de tangentiale component van vbron. Tangentiaal is langs raaklijn aan cirkel om D door F. Je kan het wel zien als je het tekent. vbron is diagonaal in rechthoek met zijkanten radiaal vbron*cos(alfa) en tangentiaal vbron*sin(alfa)

Is mn antwoord van a en b dan goed?

Aurora

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Clara heeft twee appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)