Bài tập 4: Khi xem xét quang phổ thu được từ một thiên thể, các nhà thiên văn nhận thấy các vạch phổ trong vùng ánh sáng nhìn thấy bị dịch về phía ánh sáng đỏ, tức là bước sóng của bức xạ ứng với vạch phổ thu được lớn hơn bước sóng của bức xạ do thiên thể đó phát ra. Hiện tượng này được gọi là sự dịch chuyển đỏ. Vật lí thiên văn ứng dụng sự dịch chuyển đỏ rộng rãi trong việc xác định chuyển động của các thiên thể. Hãy so sánh tần số của bức xạ thu được với tần số của bức xạ do thiên thể phát ra, từ đó cho biết, thiên thể này đang chuyển động như thế nào so với thiết bị thu?
Bài Làm:
Khi xem xét sự dịch chuyển đỏ trong quang phổ của một thiên thể, ta có thể sử dụng định luật Doppler để xác định chuyển động của thiên thể đó đối với thiết bị thu. Định luật Doppler cho biết rằng tần số của sóng âm hoặc sóng ánh sáng sẽ thay đổi khi nguồn phát hoặc điểm thu đang chuyển động.
Nếu thiên thể đang tiếp cận với thiết bị thu, thì tần số của bức xạ thu được sẽ tăng lên so với tần số của bức xạ phát ra. Ngược lại, nếu thiên thể đang đi xa khỏi thiết bị thu, thì tần số của bức xạ thu được sẽ giảm xuống so với tần số của bức xạ phát ra. Tần số của bức xạ thu được và tần số của bức xạ phát ra có thể được tính toán dựa trên vị trí của các vạch phổ trong quang phổ.
Do đó, sự dịch chuyển đỏ trong quang phổ của một thiên thể có thể được sử dụng để xác định chuyển động của thiên thể đối với thiết bị thu. Sự dịch chuyển đỏ này còn cho phép các nhà thiên văn đo đạc vận tốc của các thiên thể, từ đó giúp cải thiện hiểu biết của chúng ta về vũ trụ.
