(急問)有關都卜勒效應

Question

關於都卜勒效應大家都知道大概再說啥~

我想問的是:
當速度接近光速時，都卜勒效應還成立嗎?

都卜勒效應的應用範圍?
(ex. 在光波或水波中公式都成立嗎?)

Answer 1

當聲、光或電磁波的波源本身處於運動狀態之下時，觀察者所接受到的頻率會發生變化，這叫都卜勒效應，這種效應是德國物理學家都卜勒（Christian J. Doppler 1803-1853）於1842年首次提出的。

舉例來說，當消防車駛近我們身邊時，我們所聽到消防車鳴笛的音調頻率會較原來高；而遠離我們時，我們所聽到鳴笛的音調頻率會較原來為低。其實都卜勒效應有三種不同情況：

1.

音調頻率改變的原因是由於聽者在介質中運動，使得在每秒鐘中截得較多或較少的波數所致。

2.聲源運動，聽者靜止：

這種效應是波長的縮短，因為聲源緊隨在接近的各種波之後，因此波峰擠在一起。音調頻率的改變原因是由於聲源在介質中運動，縮短或增長傳過介質之波長所致。

3.聲源與聽者皆在運動：

當雷達波碰到行進中車輛時會產生反射波，而反射波訊號的頻率會因車輛速度而改變－都卜勒效應，所以可以從反射波的頻率測得車輛的速度，因而可獲得車輛是否超速。再說運動中的星球，它所發出的光波傳到地球時也會發生都卜勒效應，天文學家就可以進一步研究該星球與地球的相對速度。

圖片參考：http://aeea.nmns.edu.tw/photo/ap010423.jpg

光譜科學家從太陽 光譜 的觀察， 瞭解到熱的 物體表面 都會發出「連續光譜」、照射激發低密度氣體則會發出「放射光譜」、 連續光經過低溫且低密度氣體會呈現「吸收光譜」的事實。促使天文學家對於星球光源和傳遞到我們地球的過程， 有了理論的依據和探究星球與星雲 組成元素 的方法。接著又從恆星和我們地球連線間的相對運動， 發現了在光譜上的「都卜勒效應」。當一星體遠離我們而去時會有光譜「紅位移」現象， 而當一星體接近我們而來時會有光譜「藍位移」的現象。進而對於絕大多數的星體觀測後，天文物理學家推斷出 宇宙正在膨漲中 的 「 大霹靂 」宇宙起源說法。

Answer 2

成立！

宇宙大霹靂後﹐飛奔遠離的星球顏色漸紅﹐趨近的則漸紫﹐光的都卜勒效應現象﹐天文觀測得到。

不論是聲波、光波、水波都成立。基本上波動理論是科學模型﹐是用來合理解釋宇宙自然現象。

如果有一天有更好模型可更完美解釋﹐波動說是可以被替代的。
譬如光的波動說難以解釋的以光的粒子說解釋即是。