一、光波的多普勒效应
具有波动性的光会出现这种效应,它又被称为多普勒-斐索效应.因为法国物理学家斐索(1819-1896)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.光波与声波的不同之处在于,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.
二、光的多普勒效应的应用
20世纪20年代,美国天文学家斯莱弗在研究远处的旋涡星云发出的光谱时,首先发现了光谱的红移,认识到了旋涡星云正快速远离地球而去.1929年哈勃根据光普红移总结出著名的哈勃定律:
星系的远离速度v与距地球的距离r成正比,即v=Hr,H为哈勃常数.根据哈勃定律和后来更多天体红移的测定,人们相信宇宙在长时间内一直在膨胀,物质密度一直在变小.由此推知,
宇宙结构在某一时刻前是不存在的,它只能是演化的产物.因而1948年伽莫夫(G.Gamow)和他的同事们提出
大爆炸宇宙模型.20世纪60年代以来,大爆炸宇宙模型逐渐被广泛接受,以致被天文学家称为宇宙的"
标准模型" .多普勒-斐索效应使人们对距地球任意远的天体的运动的研究成为可能,这只要分析一下接收到的光的频谱就行了.1868年,英国天文学家W.哈金斯用这种办法测量了
天狼星的视向速度(即物体远离我们而去的速度),得出了 46 km/s的速度值。