Doppler-effect bij lichtgolven
Moderator: physicalattraction
-
- Berichten: 44
Doppler-effect bij lichtgolven
Als we het hebben over geluidsgolven, dan is het niet moeilijk om voor te stellen hoe het doppler-effect werkt. Zodra de relatieve snelheid tussen de trillingsbron en de ontvanger anders is dan 0 m/s, dan neemt de ontvanger een andere frequentie waar dan degene die de trillingsbron uitzendt.
Maar we hebben het dit schooljaar, 6VWO, veel over licht; het foto-elektrisch effect, het duale karakter van licht en materie, interferentie en al dat moois.
Ook leren we dat bij licht, net als bij elk golfverschijnsel, sprake is van een doppler-effect. Het klassieke voorbeeld is dan violet- en roodverschuiving bij waarneming van zonnestelsels. Hier ben ik echter een beetje de weg kwijt. De voorplantingsnelheid van licht is toch constant, onafhankelijk van relatieve snelheden? Ik bedoel dus dat als ik van een zonnestraal wegren met 0,5c m/s, de straal me toch met een snelheid c m/s bereikt. Als dat waar is, dan begrijp ik niet hoe het doppler-effect van toepassing is op licht.
Ik heb m'n leraar natuurkunde gevraagd hoe dit zit, maar die is me nog een duidelijk antwoord schuldig. Zou iemand me kunnen uitleggen hoe het werkt?
Maar we hebben het dit schooljaar, 6VWO, veel over licht; het foto-elektrisch effect, het duale karakter van licht en materie, interferentie en al dat moois.
Ook leren we dat bij licht, net als bij elk golfverschijnsel, sprake is van een doppler-effect. Het klassieke voorbeeld is dan violet- en roodverschuiving bij waarneming van zonnestelsels. Hier ben ik echter een beetje de weg kwijt. De voorplantingsnelheid van licht is toch constant, onafhankelijk van relatieve snelheden? Ik bedoel dus dat als ik van een zonnestraal wegren met 0,5c m/s, de straal me toch met een snelheid c m/s bereikt. Als dat waar is, dan begrijp ik niet hoe het doppler-effect van toepassing is op licht.
Ik heb m'n leraar natuurkunde gevraagd hoe dit zit, maar die is me nog een duidelijk antwoord schuldig. Zou iemand me kunnen uitleggen hoe het werkt?
- Berichten: 4.810
Re: Doppler-effect bij lichtgolven
De snelheid waarmee licht zicht beweegt doorheen verschillende stoffen is zeker niet constant. Zo is de snelheid waarmee licht zich door water beweegt een heel stuk lager dan die door vacuüm. Hierop berust zich ook de lichtbreking.
-
- Berichten: 44
Re: Doppler-effect bij lichtgolven
Ik had het misschien wat zorgvuldiger kunnen formuleren. Ik weet dat breking op een snelheidsverschil berust. Ik had het echter over de snelheid in eenzelfde stof. Wat ik bedoel is dat de lichtsnelheid voor de waarnemer niet verandert als deze zich hiervan verwijderd of als deze het juist benaderd. Vanuit het oogpunt van de waarnemer blijf de lichtsnelheid gewoon c m/s. Althans, dat is wat ik meen te weten.
- Berichten: 3.751
Re: Doppler-effect bij lichtgolven
Om deze vraag correct te beantwoorden is SR nodig. De fysische reden zit vervat in lengtecontractie en tijdsdilatatie. Zie (bijvoorbeeld) wiki voor meer details. Laat ons trouwens gewoon licht in vacuüm nemen, waar je vraag zeker terecht is.
Je krijgt wel degelijk dopplershiftt, ook al blijft de snelheid dezelfde. Hoewel de snelheid dezelfde blijft, zullen de energie en de impuls van het licht transformeren zoals voor elk deeltje. En aangezien
Je krijgt wel degelijk dopplershiftt, ook al blijft de snelheid dezelfde. Hoewel de snelheid dezelfde blijft, zullen de energie en de impuls van het licht transformeren zoals voor elk deeltje. En aangezien
\(E=\hbar\omega\)
zal ook de frequentie variëren