既然有光速不变原理,那为什么光还会受到多普勒效应的影响呢?

在某一个惯性系里两个物体的速度已知,相对论速度叠加公式计算的是在一个物体参考系中另一个物体的速度;而仍在此参考系中看两物体的“分离速度”,即两者的位置矢量差随时间的导数,则仍然是两者在此惯性系里的速度之差 。这个意义下的速度不受光速不变原理约束,也可以超过光速,不违反相对论的要求 。因此相对论多普勒效应和非相对论情况推导差不多,注意光速不变并加上钟慢效应修正就好 。

其他网友观点

谢邀,首先说结论,光速不变原理是正确的,具有波动性的光,也受到多普勒效应的影响 。但是多普勒效应影响的并不是光的速度,而是我们所接受到的光波的频率 。我们可以通过接受到多普勒效应影响的光波的频率,来判断光源相对于我们的速度 。当光源正在向我们运动时,光波频率增大,远离时减小 。所谓多普勒红移现象,就是指我们今天观测到的所有星体的光谱频率都在朝红光移动,也就是频率都在降低 。

至于题主的一些问题,我下面做详细回答 。

什么是光的多普勒效应


既然有光速不变原理,那为什么光还会受到多普勒效应的影响呢?

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多普勒效应是波源和观察者有相对运动时,观察者接受到波的频率与波源发出的频率并不相同的现象 。

具有波动性的光也会出现这种效应,它又被称为多普勒-斐索效应 。因法国物理学家斐索于1848年独立地对来自恒星的波长偏移做了解释,指出了利用这种效应测量恒星相对速度的办法 。

光波频率的变化使人感觉到是颜色的变化 。如果恒星远离我们而去,则光的谱线就向红光方向移动,称为红移;如果恒星朝向我们运动,光的谱线就向紫光方向移动,称为蓝移 。

什么导致了光的多普勒效应


既然有光速不变原理,那为什么光还会受到多普勒效应的影响呢?

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这就不得不说一个很重要的现象的证实,那就是宇宙膨胀!宇宙膨胀学说在刚开始提出时,大多数科学家是不认同的,爱因斯坦也同样如此,所以在他的场方程式中他引入了宇宙参数 。但美国天文学家哈勃于1929年通过发现红移现象,确认遥远的星系均远离我们地球所在的银河系而去,同时它们的红移随着它们的距离增大而成正比地增加 。他随后邀请了爱因斯坦亲自观测,爱因斯坦承认了自己的错误,宇宙膨胀的认识让人类对宇宙的探索走出了重要的一步 。

因此当一颗恒星,远离观测者而运动时,其光谱将显示相对于静止恒星光谱的红移,因为运动恒星将它朝身后发射的光拉伸了 。类似地,一颗朝向观测者运动的恒星的光将因恒星的运动而被压缩,这意味着这些光的波长较短,因而称它们蓝移了!仙女座星系的光谱显示的就是蓝移 。

光的多普勒效应与光速不变原理矛盾吗?


既然有光速不变原理,那为什么光还会受到多普勒效应的影响呢?

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光频率的变化与光速大小无关,光不遵守经典物理学中的速度矢量性原理,即使一个光源向你运动,你也不可以拿光源速度加上光速c得到你观测到的光速,光速不变原理是所有近代物理学理论的一个基本假设 。

可见光的多普勒效应与光速不变原理并不矛盾 。

光是电磁波吗

按照现代物理学理论,光本身即属于电磁波,因为有物理学证据,即凡是光的反射、折射、衍射、干涉等现象及定律在电磁波中都存在都适用,所以认为光就是电磁波 。

光又有区别于一般电磁波的特性,所以光具有波粒二象性,即光既具有波的特性,如干涉、衍生等现象;光同时又具有一般粒子束的特性,即光具有粒子性 。而电磁波不具有粒子性 。

以上是我对问题“既然有光速不变原理,那为什么光还会受到多普勒效应的影响呢?”的回答,欢迎大家在评论中与我交流讨论 。

其他网友观点

【既然有光速不变原理,那为什么光还会受到多普勒效应的影响呢?】因为光是电磁波,是交替变化的电磁场 。没有质量没有惯性,电磁场生成瞬间,就脱离光源,独立存在了 。所以不管光源如何运动,都不会加速和减速,已经脱离光源而独立存在的光 。所以光速不变,由于光速不变,才能产生多普勒效应 。光源产生光,发出光是一点点产生的 。产生一丁点儿电磁场质点,无限小时就脱离光源独立存在了 。如果光源运动方向和光传播方向一致,就会使组成光的质点变密,每个波就会被压缩 。波长变小,频率变高 。反之,频率变低 。这就是多普勒效应,所有波都具有这种性质 。观察到多普勒效应,反过来证明了光速不变 。是一切波的性质 。光速不变,是客观存在 。不能用唯心的尺缩钟慢去凑合光速不变 。

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