多普勒效应

多普勒效应基本上说，由于运动引起的电磁波发生了观察到的频移。移位的方向取决于相对运动是向您还是远离您（反之亦然）。同样，移位的幅度取决于源速度（或接收器的速度）。首先了解多普勒效应的一个好地方是首先看声波。有一个与声波相关的多普勒移位，您应该很容易识别。当声音源接近您时，声音的频率会增加，同样，当声源从您身上移开时，声音的频率会降低。考虑一下即将来临的火车吹口哨。随着火车的临近，您会听到哨声是高音。当火车通过您时，您可以听到哨声变为较低的音调。当汽车围绕赛道比赛时，发生另一个例子。 You can hear a definite shift in the sound of the car as it passes where you are standing. One last example is the change in tone you hear when a police car passes you with its siren on. I'm sure that at some point in our lives, all of us have imitated the sound of a passing car or passing police car; we imitated the Doppler Shift. This Doppler shift also affects light (electromagnetic radiation) in the same manner with one critical exception; the shift will not allow you to determine if the light source is approaching you or if you are approaching the source and vice versa for moving away. This being said, let's look a fig 7 below.

在图7的顶部，您可以看到固定的光源在各个方向发出光。在第二部分中，您可以看到源“ S”向右移动，光波移动（它们看起来好像它们在前面被压缩并拖到后部）。如果您接近光源或光源接近您，则光的频率似乎会增加（请注意，前部的波比后部更近）。对于正在离开您或您正在离开的光源而言，情况恰恰相反。频率变化的重要性是，如果频率增加，那么一个完整循环（振荡）所需的时间较小。同样，如果频率降低，则一个完整周期所需的时间更多。

现在，让我们将此信息应用于双胞胎悖论。回想一下，约翰以60％的光速从猎人赶走。我选择了这个速度，因为对于即将移动的源，相应的相对论多普勒偏移比为“ 2次”，“ 1/2”。这意味着，如果源接近您，则频率会增加一倍（然后将时间减半），并且如果源远离您，频率会显示为一半（然后将时间加倍）。（同样，我本可以为悖论使用任何速度；例如，80％的光速会导致“ 3”和“ 1/3”的多普勒偏移分别接近和移开）。请记住，移位方向取决于源的方向，而移位的幅度随源速度而增加。

我们将在下一部分中查看多普勒的变化。