חומר זה מכסה נושאי SL נבחרים לקורס שנבחן לראשונה ב-2025; אינו מהווה את כל תוכנית הלימודים.
תנאי מקדימים: לקרוא את הכמויות והיחידות המצוינות, ולהשתמש באריתמטיקה ובתנאי המודל למטה.
הדוגמאות הן מקוריות ודמיוניות: הן אינן מדידות אמיתיות או חקירות תלמיד אמיתיות.
12.2
סטיות ספקטרליות: הערכה אסטרונומית במהירות נמוכה
מה would explain this observation?
קו ספקטרלי מזהה מופיע באורך גל ארוך יותר במקור רחוק. ההזזה הזו יכולה לספק עדות לריחוק לאורך קו הראייה.
בנה את המודל
תנועה יחסית בין מקור לצופה משנה את התדר או אורך הגל הנצפים.
עבור אור במהירות יחסית קטנה משמעותית מ- c, הגודל של ההזזה השברית באורך הגל הוא בקירוב v/c.
התרחקות תואמת לאורך גל ארוך יותר, וגישור לאורך גל קצר יותר.
הזזה אדומה: הזזה של קו מזוהה אל אורך גל ארוך יותר.
אורך גל מנוחה: אורך הגל של הקו שנמדד ללא תנועה יחסית של המקור.
כל קו זז לכיוון אורך גל ארוך יותר: z = Δλ/λ, ו-v ≈ cz במהירויות נמוכות
בחר עדויות שיכולות לבחון אותו
השוו קו מזוהה עם אורך הגל המנוחה שלו במעבדה.
השתמשו ב- z = (נצפה−מנוחה)/מנוחה, ואז v בקירוב cz במודל המהירות הנמוכה הנ
אין להשתמש בקירוב זה מבלי לבדוק את המצב או לטפל בהזזה אדומה קוסמולוגית כמהירות מדויקת פשוטה.
במעבדה: השתמשו בספקטרום המיוחס עם כיול וזיהוי קווים. השוו מספר קווים להזזה עקבית. ציינו את אי-הוודאות והבדילו בין תנועה יחסית לאורך קו הראייה לבין רכיב צולב שלא נמדד.
עבוד מכמויות ידועות
Known: a 500 nm rest line is observed at 501 nm. z = (501−500)/500 = 0.002.
With c=3.0×10⁸ m/s, v approximately 6.0×10⁵ m/s away.
נוסחת המכנה למקור הקול אינה הקירוב הנדרש לאור SL.
Your turn: A 600 nm rest line is observed at 601.2 nm. Find z=(observed−rest)/rest.
בדוק את המסקנה ואת הגבולות שלה
הקשר לקירוב ההזזה אינו מראה שאור נע מהר יותר ממקור מתקרב.
קו יחיד שאינו מזוהה אינו יכול להעיד באופן בטוח על הזזה אדומה.
לא נכון: הזזה אדומה נצפית משמעותה שהאור הריח. מהירות האור בוואקום זהה לכל הצופים. ההזזה האדומה היא שינוי באורך הגל הנצפה עקב תנועה יחסית (או התרחבות החלל), ולא גלישה מהירה יותר או איטית יותר של האור.
מפת מושגים:
תנועה יחסית בין מקור לצופה משנה את התדר או אורך הגל הנצפים.
השוו קו מזוהה עם אורך הגל המנוחה שלו במעבדה.
שים לב: הקשר לקירוב ההזזה אינו מראה שאור נע מהר יותר ממקור מתקרב.
כתוב מתוך הסטת אדום של 0.005
קו מנוחה באורך 500 ננומטר נצפה באורך 502.5 ננומטר.
חשב את z. ההזזה האדומה אינה פירושה שהאור הריח.
כתוב מפלישה לכחול של 0.001
קו מנוחה של 600 nm נצפה ב-599.4 nm.
z = (599.4 − 600) ÷ 600 = −0.001, ולכן v ≈ 0.001c = 3.0 × 10⁵ m s⁻¹ לכיוון הצופה — הסימן מציין את הכיוון.
כתוב מבדיקת יחידות עבור z
בדף עבודה מצוטט z = 0.002 "ננומטרים".
z = Δλ ÷ λ היא יחס ללא יחידות: ציין v כשבר של c תחילה (0.002c), והמרה למטרים לשנייה רק בסוף.
חקור
Shift the wavelength, keep light speed fixed
A 500 nm rest line observed at 501 nm gives z = 0.002 and an approximate radial velocity of 600000 m/s away. Compare identified lines, approach, recession and zero shift.
