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横向多普勒效应是狭义相对论的著名效应之一,根据光多普勒效应公式:ω'=ω/γ/(1-βcosθ'),θ'为观察者系波矢与光源速度夹角θ'=90度,ω'=ω/γ,频率减小,为红移但有“好事者”提出,根据光多普勒效应的另一等价公式:ω'=ωγ(1-βcosθ),θ为光源系波矢与观察者速度夹角θ=90度,ω'=ωγ,频率增大,为蓝移到底应该是红移还是蓝移?这是一个考验你对光多普勒效应理解程度的问题,呵呵
2008年11月30日 04点11分
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两个公式中的角度是不同的,第一个公式中的角度是观察者的角度,而第二个则是在与光源相对静止的观察者观察的角度。
2008年12月01日 06点12分
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θ和θ'确实是不一样的,但teamark说的区别我没看懂。。。事实上θ和θ'也有一个变换公式。那么,问各位看官,常说的横向多普勒对应的应该是θ=90还是θ'=90?为什么?
2008年12月02日 01点12分
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tgθ=sinθ'/[γ(cosθ-v/c)],按照公式的推导来看,横向多普勒是θ'=90,即观察者的角度,而实验也正是按照这样的设定观察的。这两个公式是很容易搞混的,但只要记住公式中的量应该都是站在观察者的角度能够观察的量。
2008年12月02日 04点12分
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对,横向多普勒对应的是θ'=90,所以横向多普勒是红移而不是蓝移。θ=90对应的是蓝移,是另一种多普勒效应,至于叫什么就不知道了。θ和θ'是很容易搞混的,都是波矢量和速度矢量的夹角,不过参考系取得不一样。
2008年12月02日 06点12分
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拉普拉斯,上次说到怎么区分固有时和坐标时,怎么就跑了。就差这一步,我就入门了。宇宙远处若有一个和地球基本一样的天体正在远离我们而去,怎么判断哪个是固有时,哪个是坐标时?
2008年12月02日 07点12分
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狭相范畴中(惯性系),固有时是始终和物体静止的钟测得的时间,坐标时是由建立坐标系的一系列钟测出的时间。比如你带着手表站在广场上,广场上到处都摆满了钟。你在广场上乱跑的过程中,你的手表读数是固有时,你脚下的钟是坐标时。假如你在手表和脚下的钟都显示0的时候开始乱跑,速度为奥运新飞人博尔特的1000万倍,跑了一会,就会发现手表比脚下的钟的读数小了。非惯性系中,坐标时可以胡乱取,不再和钟具有直接的关系了,这个是广相的话题,略。
2008年12月02日 09点12分
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我的手表是固有时,脚下的是坐标时,还是不明白是为什么,固有时是始终和物体静止的钟测得的时间,这个静止是怎么得出来的,我依然是一头雾水。运动是相对的(牛顿力学讲的),我记得初中的时候有次闲聊,物理老师说运动的就是运动的,静止的就是静止的,这就是相对论的基础,可惜至今我也没明白这句话。还说刘翔跑百米,刘翔肯定认为自己是静止的,裁判是运动的。这样刘翔认为的固有时,和我们认为的固有时是不一样的,难道要少数服从多数?
2008年12月02日 10点12分
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你缺乏最基本的概念,思维整个是混乱的,所以,如果真想弄明白的话,先自己去看看书比较好。
2008年12月03日 03点12分
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有这么好的讨论,真遗憾!!我才看到。我大概就是楼主所说的“好事者”。把它顶起来,讨论一下。
首先:什么是【横向多普勒效应】????
我认为:不可以随意的用角度【90度】来定义,因为如楼主所说,有两个角度,那一个角度为【90度】是横向多普勒效应呢??
或者反问楼主一句:您说的【对,横向多普勒对应的是θ'=90,所以横向多普勒是红移而不是蓝移。】根据是什么????实际是有根据的,按照郭硕鸿的《电动力学》可以知道:原因是:这时,按照经典理论计算,多普勒频移为零。
因为横向多普勒效应是相对论效应,其实验是用来验证狭义相对论的。所以,横向多普勒效应应该是:【在给定研究多普勒效应的已知条件下,用经典理论计算频移,频移为零;用相对论理论计算多普勒频移,频移不为零。相对论的这一不为零的结果就是横向多普勒效应。】
2009年05月18日 11点05分
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楼上的老师:
为什么?【经典理论给出的横向多普勒效应也不是零的】
有依据么?
2009年05月18日 14点05分
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续14楼:(1)出现横向多普勒效应的条件?
按照【14楼】横向多普勒效应的定义,什么条件下出现横向多普勒效应????目前,我能找到的文献中没有相关论述。所以只有根据:【横向多普勒效应为红移】的结论倒推已知条件。
根据【1楼】的叙述,当然教科书也是如此。
【横向多普勒效应是狭义相对论的著名效应之一,根据光多普勒效应公式:
ω'=ω/γ/(1-βcosθ'),θ'为观察者系波矢与光源速度夹角
θ'=90度,ω'=ω/γ,频率减小,为红移 】
结论是:“观察者系波矢与光源速度夹角θ'为90度。”
这还不够,还要知道:“光源系波矢与光源速度夹角θ是多少?”
根据【5楼】:tgθ=sinθ'/[γ(cosθ-v/c)],解出:“cosθ=v/c”。
而且:ω是固有角频率;ω'是观测者角频率。现在全了。
(2)按照定义检验经典多普勒频移为零么??
根据:郭硕鸿《电动力学》的检验令γ=1,则低速近似出:观察者相对以太静止,光源运动的经典多普勒公式:ω'=ω/(1-βcosθ'),d将θ'为90度代入前式有:ω'=ω;所以满足横向多普勒效应的定义。红移是自然的结论。一百年来公认的结论。
我认为:错误就产生在这里,光源运动的经典多普勒效应公式的确有上述形式。但有使用要求的,在经典理论中要求:θ'=θ;[可以参见:杰克逊著,《经典电动力学》]而我们在使用中忽略了这一条件,也就是(1)中的已知条件是:θ'与θ不等。那我们目前的检验还成立么???换言之,在(1)中的已知条件中我们该如何计算经典多普勒频移???
2009年05月19日 05点05分
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这根本不是个好问题,那个好事者到底有没有懂相对论啊?两个不同的参考系中的结果比较,应先变换到同一个系中
2009年05月19日 05点05分
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(3)在(1)中的已知条件下如何计算经典多普勒频移?
因为经典理论要求:θ'=θ;所以要首先解决(1)中的不等问题才可以应用经典多普勒效应公式。实际上,(1)中的已知条件是计算相对论多普勒效应的已知条件,不是经典理论的已知条件。而经典理论的已知条件可以有两种选择,(一)按照相对论的观察者的角度,θ'=θ而且都是90度;(二)按照相对论的光源系的角度,cosθ'=cosθ=v/c。选择哪一种正确呢?为什么??
目前的理论显然是默认选择了第一种。那就是说:对同一光源,相对论观察者观测到cosθ=v/c;而经典理论的观察者观测到θ为90度。这可能么??我认为是不可能的。无论在理论上还是实验上,对同一光源的观测应该是一样的。理由是:已经没有相对运动,没有伽利略变换与洛伦兹变换的差别。
所以
正确的
计算经典多普勒频移是选择(二)的角度。计算频移的结果是不为零的,并不能满足横向多普勒效应的条件。正确的横向多普勒效应应该是蓝移。当然是在波矢变换的前提下。
2009年05月19日 05点05分
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不知楼主相信红移有什么样的依据????
现在居然还有人相信:横向多普勒效应有红移和蓝移两种。可见基础科学中还有很多问题需要深究!!!
2009年05月19日 13点05分
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这么好的问题,这么简单的辨析,怎么没有声音呢?很是奇怪!看来还得等楼主回来发表意见。
那么可以进一步思考,假定横向多普勒效应蓝移了,我们怎么办?是修改相对论多普勒效应公式还是修改时间延缓呢?
2009年05月21日 11点05分
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