Red shift
Che cos'è l'effetto red shift?
L'effetto Doppler è un fenomeno che interessa le onde periodiche che comporta una variazione della frequenza percepita ogni qual volta un osservatore rileva la frequenza dell'onda mentre si trova in moto.
Tale fenomeno fu studiato per la prima volta dal fisico austriaco Doppler ed è applicabile sia alle onde sonore che a quelle elettromagnetiche.
L'effetto red shift, noto anche come spostamento verso il rosso è un caso particolare di effetto Doppler e riguarda unicamente le onde onde elettromagnetiche.
L'effetto red shift consiste nel fatto che, quando una sorgente luminosa si sta allontanando da un osservatore, la luce che emette e che viene ricevuta da un osservatore fermo ha una lunghezza d'onda maggiore rispetto a quella che aveva nell'emissione.
Poiché lunghezza d'onda e frequenza sono inversamente proporzionali si assiste dunque ad uno spostamento delle frequenze verso l'estremo inferiore dello spettro del visibile ovvero verso la frequenza del rosso (da qui il nome red shift = spostamento verso il rosso).
Viceversa, se la sorgente si sta avvicinando assisteremo ad un blue shift ovvero l'addensamento delle righe spettrali di emissioni del corpo luminoso verso il blu ovvero verso l'estremo superiore dello spettro visibile.
Red shift e blue shift.
Analizzando la luce che ci proviene dalle stelle più lontane del nostro universo, assistiamo ad un red shift per cui possiamo concludere che l'universo si sta espandendo.
L'effetto red shift spiegato numericamente
Consideriamo una sorgente in movimento che emette una onda elettromagnetica di frequenza f.
Indichiamo con v la velocità della luce nell'aria e con f' la frequenza percepita dal ricevitore.
Detta vsor la velocità della sorgente avremo che:
f' = [v / (v ± vsor)] · f
Se la sorgente si avvicina all'osservatore si sceglierà il segno - e risulterà che la frequenza percepita f' sarà maggiore di quella emessa f:
f' = [v / (v - vsor)] · f
Se invece la sorgente si allontana dall'osservatore si sceglierà il segno + e risulterà che la frequenza percepita f' sarà minore di quella emessa f:
f' = [v / (v + vsor)] · f
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