Dopplerův jev
  Jestliže pozorujeme zvukovou či světelnou vlnu vycházející z klidného zdroje, doba mezi příchody jednotlivých vrcholů vln do našeho detektoru je stejná jako doba mezi jejich odchody ze zdroje. 

  Jestliže se však zdroj od nás vzdaluje, doba mezi dvěma příchody dvou po sobě následujících vlnových vrcholů je delší, než doba mezi jejich odchody ze zdroje, protože druhý vrchol musí projít o něco delší dráhu než vrchol předcházející. Čas mezi příchody dvou sousedních vrcholů do detektoru se rovná vlnové délce dělené rychlostí šíření vlny, takže se nám bude zdát, že vlna vysílaná zdrojem vzdalujícím se od nás má vlnovou délku větší než kdyby zdroj byl v klidu.

Pro milovníky matematiky uvedeme několik vztahů :
  Předpokládejme, že vrcholy vln vycházejí ze zdroje v časových intervalech s periodou T. Jestliže se zdroj pohybuje rychlostí v , pak mezi vysláním dvou po sobě jdoucích vrcholů se vrchol posune o vzdálenost v.T. Je-li navíc c rychlost šíření zvuku (popř. světla) a označíme-li T´ čas mezi dvěma příchody po sobě jdoucích vrcholů vlny, pak bude platit následující rovnice :
                 c . T´ = c . T + v . T
    a odtud pro T´ platí  T´ = T + v/c . T
    Jestliže vlnová délka emitovaného světla je        l = c . T
    a vlnová délka světla přicházejícího k pozorovateli          l´ = c . T´
    pak pro poměr vlnových délek platí         l´/l = 1 + v/c

  Podobně, jestliže se zdroj k nám přibližuje, doba mezi příchody sousedních vrcholů se zmenšuje, protože následující vrchol projde menší vzdálenost a bude se nám zdát, že vlna má kratší vlnovou délku. Matematicky to můžeme odvodit naprosto stejně, pouze za rychlost v dosadíme -v.

  Dopplerův jev se dá snadno pozorovat u zvukových vln, například jdeme-li po okraji silnice, zjistíme, že motory rychle jedoucích automobilů vydávají vyšší zvuk, když se automobil blíží (kratší vlnová délka), než když se vzdaluje.

  Dopplerův jev pro zvukové vlny ověřil roku 1845 holandský meteorolog Christopher Heindrich Dietrich Buys-Ballot velice hezkých eperimentem - jako pohybujícího se zdroje použil skupinu trubačů, kteří stáli na otevřeném železničním voze uhánějícím holandskou krajinou poblíž Utrechtu.

  Doppler se domníval, že by tento jev mohl vysvětlit různé barvy hvězd. to však bylo velice brzy vyvráceno.

  Pro astronomii se Dopplerův jev stal velice významným v roce 1868, kdy byl použit ke studiu jednotlivých spektrálních čar. Sir William Huggins ukázal, že tmavé čáry některých jasnějších hvězd jsou posunuty k červenému nebo modrému okraji spektra ve srovnání s jejich polohou ve slunečním spektru. Tento jev vysvětlil jako Dopplerův posuv způsobený pohybem hvězd od Země nebo k Zemi. V následujících desetiletích byl Dopplerův jev použit ke studiu rychlosti slunečních erupcí, dvojhvězd a Saturnových prstenců.

  Dopplerův jev tedy umožnil měřit rychlost a i vzdálenost blízkých hvězd.

( zpět )

designed by patrick  (c) 2000