overgang van blue-shift naar red-shift

[tuander]

Stel dat een voorwerp met grote snelheid in een rechte lijn op je af beweegt, dan zie je een blauw-verschuiving in het licht afkomstig van dit voorwerp. (blue-shift)

Passeert dit voorwerp je, dan verwijdert het zich vervolgens van jou. Dan zie je dan een rood-verschuiving in het licht afkomstig van dit voorwerp. (red-shift)

vraag 1: op welk moment verandert deze blauw-verschuiving in een rood-verschuiving?

Om te kunnen spreken van een rood- of blauw-verschuiving, moet je natuurlijk wel definiëren ten opzichte waarvan: Spectraallijnen van een stilstaand voorwerp, vergeleken met spectraallijnen van het bewegend voorwerp. Verder neem ik aan dat het bewegende voorwerp op enige zijwaartse afstand passeert, je kunt dus een hoek bepalen van het punt waarop de omslag van blauw naar rood plaatsvindt.

vraag 2: Ik meen dat in SRT dit punt waarop een blauwverschuiving verandert in een rood, precies in de loodrecht-richting is. In tegenstelling tot in klassieke golftheorie, waar dit omslagpunt onder een andere hoek zou optreden. klopt dit?

vraag 3: zijn hier ook experimenten mee gedaan?

[Bladerunner]

De enige parameter die bepaald of het een blauw of roodverschuiving is, is de relatieve nadering of verwijderingssnelheid van de bron t.o.v. de waarnemer. Stel dat een lichtbron vrijwel recht op je afkomt en jou vervolgens op een haar na passeert. Op het moment dat het object exact naast jou is, veranderd de blauwverschuiving in een roodverschuiving. En gedurende een fractie van een seconde is er geen verschuiving omdat de nadering heel even 0 is.

De overgang is dus heel onverwachts.
Maar als het object niet pal op jou af komt maar ook nog eens een heel eind van jou vandaan zijn weg vervolgd dan is de verschuiving het zelfde maar het verloop van blauw naar rood gaat dan trager door de grotere hoek. Maar de overgang zit dan wel nog steeds op dat zelfde moment als het object exact 'naast' jou is. Dat veranderd niet omdat de positie langs die as niet veranderd is.

[Xilvo]

vraag 2: Ik meen dat in SRT dit punt waarop een blauwverschuiving verandert in een rood, precies in de loodrecht-richting is. In tegenstelling tot in klassieke golftheorie, waar dit omslagpunt onder een andere hoek zou optreden. klopt dit?

In de SRT zie je nog steeds een roodverschuiving als er alleen een tangentiële snelheid is, dus bij die "loodrecht-richting".
Die wordt veroorzaakt door tijddilatatie.

[tuander]

Doe ik dan iets fout in mijn tekeningen?

bij mijn klassieke golftheorie-tekening hebben de stilstaande golfbron en de bewegende golfbron dezelfde frequentie. je ziet dan een blue-shift in de loodrecht-richting. zoals waargenomen door de stilstaande waarnemer

in de relativistische tekening heb ik de frequentie van de bron aangepast met lorentz-factor. lichtsnelheid is constant in het frame van de waarnemer. de roodverschuiving van de golven van de bewegende bron compenseren dan precies de blauwverschuiving uit de niet-relativistische situatie. ik kom dan uit op null-shift in de loodrechtrichting

wat doe ik dan fout, vergeet ik iets? (toch niks met lorentz-lengtecontractie dacht ik)


met de 'loodrecht-richting' bedoel ik trouwens de richting waar de bewegende lichtbron wordt waargenomen. en niet de richting waar de bewegende lichtbron is. de lichtbron reist met constante snelheid, en is al verder bewogen op het moment dat hij ergens wordt gezien.

overigens & terzijde , ergens op een wikipedia-pagina vond ik deze quote die gaat over red-shift of blue-shift:

quote: "Suppose that a source and a receiver are both approaching each other in uniform inertial motion along paths that do not collide. The transverse Doppler effect (TDE) may refer to (a) the nominal blueshift predicted by special relativity that occurs when the emitter and receiver are at their points of closest approach; or (b) the nominal redshift predicted by special relativity when the receiver sees the emitter as being at its closest approach.[6] The transverse Doppler effect is one of the main novel predictions of the special theory of relativity.

Whether a scientific report describes TDE as being a redshift or blueshift depends on the particulars of the experimental arrangement being related. For example, Einstein's original description of the TDE in 1907 described an experimenter looking at the center (nearest point) of a beam of "canal rays" (a beam of positive ions that is created by certain types of gas-discharge tubes). According to special relativity, the moving ions' emitted frequency would be reduced by the Lorentz factor, so that the received frequency would be reduced (redshifted) by the same factor."

https://en.wikipedia.org/wiki/Relativis ... ler_effect

[tuander]

ik denk dat ik zie waar het fout gaat. ik vermoed een synchronisatie-dingetje. ik heb een tekening gemaakt waarin ik 4 bewegende klokken gesynchroniseerd heb weergegeven, een x-t diagram. er gebeurt iets geks met de synchronisatie. kijk naar de gekleurde stippen met de zwarte rand (4 gebeurtenissen). Kijk naar de loranje lichtsnelheids lijnen die naar links en rechts gaan (onder 45 graden).

Dat krijg je niet kloppend denk ik, als je de y-richting ook in de tekening moet betrekken. de verkeerde gebeurtenissen worden met elkaar gesynchroniseerd naar links en naar rechts