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红移,一种物理学和天文学领域的现象

沈涛教育

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红移,一种物理学和天文学领域的现象

红移(redshift)是指电磁辐射的波长增加、频率降低的现象。在可见光波段,表现为光谱的谱线朝红色波段移动。

对于波长较长的红外线、微波和无线电波等,尽管波长增加会导致远离红光波段,这种现象还是被称为“红移”。与红移相反的波长减少、频率增加的现象称为负红移或蓝移。

通常用波长变化值与原波长的比值表示红移的大小,即红移值,红移则该值为正,蓝移则为负。据不同的作用机制,红移可分为多普勒红移、宇宙学红移和引力红移。

多普勒红移是由物体和观察者之间的相对运动导致的,多普勒效应可解释这种现象。引力红移也称爱因斯坦位移,可以用广义相对论解释,由于引力能引起时间的膨胀,光从引力场发射出来时会产生红移现象。

宇宙学红移是由宇宙空间膨胀使光子波长增加而引起的。哈勃–勒梅特定律(哈勃定律)揭示了星系的红移量与距离成正比的规律。

红移在地面技术的应用包括多普勒雷达和雷达测速仪等。红移现象是宇宙膨胀大爆炸理论的强有力证据。

红移也被用于天文学观测。,并且这些现象在地球技术如多普勒雷达和雷达枪中得到了应用。

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