20 svar
447 visningar
sannakarlsson1337 behöver inte mer hjälp
sannakarlsson1337 590
Postad: 8 nov 2020 15:01 Redigerad: 8 nov 2020 16:31

Vilken våglängd uppmäter en observatör på jorden att ljuset har?

Ett rymdskepp färdas rakt bort från jorden med hastigheten v=0.6 c. Det sänder ut ljus med våglängden λ=640 nm mot jorden.

Vilken våglängd uppmäter en observatör på jorden att ljuset har?  Avrunda svaret till hela nanometer.

 


Jag tänker att man ska använda formeln λ=(1-vc)/(1+vc)·f0\lambda=\sqrt{(1-\frac{v}{c})/(1+\frac{v}{c})} \cdot f0

.... Skulle behöva hjälp, för jag vet int eom det är rätt?

så med andra ord, stämmer detta då

$$640=\frac{\sqrt{1-\frac{0.6 c}{c}}}{1+\frac{0.6 c}{c})}}$$


https://www.wolframalpha.com/input/?i=640%3Dsqrt%7B%281-0.6c%2Fc%29%2F%281%2B0.6c%2Fc%29%7D

men va?

PeterG 318
Postad: 8 nov 2020 20:34

Din formel kan inte vara rätt. Enheterna stämmer inte i ekvationen.

Kolla istället formeln längst ner i länken

https://sv.wikipedia.org/wiki/Dopplereffekt

I ditt fall rör sig källan radiellt från mottagaren

Här får du hur frekvensen ändras p g a Dopplereffekten och därmed våglängden.

När du sedan räknar och sätter in v=0,6c, förkorta bort c direkt eftersom den c finns i både täljare och nämnare.

sannakarlsson1337 590
Postad: 8 nov 2020 20:45
PeterG skrev:

Din formel kan inte vara rätt. Enheterna stämmer inte i ekvationen.

Kolla istället formeln längst ner i länken

https://sv.wikipedia.org/wiki/Dopplereffekt

I ditt fall rör sig källan radiellt från mottagaren

Här får du hur frekvensen ändras p g a Dopplereffekten och därmed våglängden.

När du sedan räknar och sätter in v=0,6c, förkorta bort c direkt eftersom den c finns i både täljare och nämnare.

kan det tänka sig vara denna då?

PeterG 318
Postad: 8 nov 2020 20:49

yes

sannakarlsson1337 590
Postad: 9 nov 2020 09:16
PeterG skrev:

yes

Där ff skulle vara mitt lambda?

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 9 nov 2020 10:46

Om du vet λ\lambda kan du beräkna f, men de är inte samma sak. λ\lambda är våglängden, f är fekvensen.

sannakarlsson1337 590
Postad: 9 nov 2020 11:29
Smaragdalena skrev:

Om du vet λ\lambda kan du beräkna f, men de är inte samma sak. λ\lambda är våglängden, f är fekvensen.

Okej, men om jag vill substituera in den i denna formel:

Var ska jag då substituera in λ\lambda?

PeterG 318
Postad: 9 nov 2020 11:54

Ja det går bra, eller först räkna ut frekvensen och sedan våglängden via deras samband. 

PeterG 318
Postad: 9 nov 2020 11:58

Du känner till sambandet mellan dem?

våglängden = ljushastigheten/frekvens

sannakarlsson1337 590
Postad: 9 nov 2020 14:26
PeterG skrev:

Ja det går bra, eller först räkna ut frekvensen och sedan våglängden via deras samband. 

men grejen är att jag vet inte vad jag ska göra med den ekvationen, eftersom jag har två obekanta f'f' och ff.

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 9 nov 2020 15:42

Du har bara en obekant. Du kan räkna ut f eftersom du vet λ\lambda.

sannakarlsson1337 590
Postad: 9 nov 2020 19:29
Smaragdalena skrev:

Du har bara en obekant. Du kan räkna ut f eftersom du vet λ\lambda.

6400.6c\frac{640}{0.6c} eller hur?

SaintVenant 3917
Postad: 9 nov 2020 20:29
sannakarlsson1337 skrev:

6400.6c\frac{640}{0.6c} eller hur?

Nej, 0.6c är hastigheten hos rymdskeppet. Vilken hastighet har ljuset? Dessutom har du nu dimensionen:

LLT=T\dfrac{L}{\dfrac{L}{T}} = T

Vilken dimension har frekvens?

sannakarlsson1337 590
Postad: 9 nov 2020 20:41
Ebola skrev:
sannakarlsson1337 skrev:

6400.6c\frac{640}{0.6c} eller hur?

Nej, 0.6c är hastigheten hos rymdskeppet. Vilken hastighet har ljuset? Dessutom har du nu dimensionen:

LLT=T\dfrac{L}{\dfrac{L}{T}} = T

Vilken dimension har frekvens?

c=2.99*108c = 2.99*10^{8} någonting?

så det du skrev borde bli (antar att det är L/(L/T) så  LTL=T\frac{LT}{L}=T

frekvensen är Herz? (hertz? HZ?)

SaintVenant 3917
Postad: 9 nov 2020 20:51
sannakarlsson1337 skrev:

c=2.99*108c = 2.99*10^{8} någonting?

Ja, precis, nuförtiden definieras metern utifrån att ljusets hastighet är identiskt lika med 299 792 458 m/s.

så det du skrev borde bli (antar att det är L/(L/T) så  LTL=T\frac{LT}{L}=T

Japp!

frekvensen är Herz? (hertz? HZ?)

Japp. Vilken dimension har hertz? Tid, Massa, Längd?

sannakarlsson1337 590
Postad: 10 nov 2020 11:32
Ebola skrev:
sannakarlsson1337 skrev:

c=2.99*108c = 2.99*10^{8} någonting?

Ja, precis, nuförtiden definieras metern utifrån att ljusets hastighet är identiskt lika med 299 792 458 m/s.

så det du skrev borde bli (antar att det är L/(L/T) så  LTL=T\frac{LT}{L}=T

Japp!

frekvensen är Herz? (hertz? HZ?)

Japp. Vilken dimension har hertz? Tid, Massa, Längd?

Men det är ju en våg, kan det ha en vikt/massa? och längden e väl beroende på frekvensen? och tid.. mh

SaintVenant 3917
Postad: 10 nov 2020 12:13
sannakarlsson1337 skrev:

Men det är ju en våg, kan det ha en vikt/massa? och längden e väl beroende på frekvensen? och tid.. mh

Frekvens är samma sak som antal perioder per tidsenhet och har därför dimensionen 1/tid och SI-enheten 1/sekund. 

Du delade våglängden med en hastighet vilket har fel dimension då resultatet hade dimensionen tid. Frekvensen beräknas från:

f=vλ=cλf= \dfrac{v}{\lambda}= \dfrac{c}{\lambda}

Du kan göra dimensionsanalys eller enhetsanalys på ovan och se att det är korrekt. 

sannakarlsson1337 590
Postad: 10 nov 2020 12:40 Redigerad: 10 nov 2020 12:41
Ebola skrev:
sannakarlsson1337 skrev:

Men det är ju en våg, kan det ha en vikt/massa? och längden e väl beroende på frekvensen? och tid.. mh

Frekvens är samma sak som antal perioder per tidsenhet och har därför dimensionen 1/tid och SI-enheten 1/sekund. 

Du delade våglängden med en hastighet vilket har fel dimension då resultatet hade dimensionen tid. Frekvensen beräknas från:

f=vλ=cλf= \dfrac{v}{\lambda}= \dfrac{c}{\lambda}

Du kan göra dimensionsanalys eller enhetsanalys på ovan och se att det är korrekt. 

Men så rätt svar för denna uppg blir bara så simpelt som 

f=vλ=cλ=6002.998*108f= \dfrac{v}{\lambda}= \dfrac{c}{\lambda} = \frac{600}{2.998*10^{8}}? Men sedan omvandla det till nanometer (10-9 10^{-9} 

SaintVenant 3917
Postad: 10 nov 2020 13:28
sannakarlsson1337 skrev:

Men så rätt svar för denna uppg blir bara så simpelt som 

f=vλ=cλ=6002.998*108f= \dfrac{v}{\lambda}= \dfrac{c}{\lambda} = \frac{600}{2.998*10^{8}}? Men sedan omvandla det till nanometer (10-9 10^{-9} 

Du får nog gå tillbaka till början.

Du ska beräkna våglängden som uppfattas av observatören genom speciell relativitetsteori. Detta gör du genom att omvandla den faktiska våglängden till frekvens genom:

f=cλf=\dfrac{c}{\lambda}

Sedan använder du relativitet:

f'=f1-vc1+vcf'=f\sqrt{\dfrac{1-\dfrac{v}{c}}{1+\dfrac{v}{c}}}

Du kan direkt använda sambandet mellan våglängd och frekvens och stoppa in i ovan formel för att få:

cλ'=cλ·1-vc1+vc\dfrac{c}{\lambda '}=\dfrac{c}{\lambda} \cdot \sqrt{\dfrac{1-\dfrac{v}{c}}{1+\dfrac{v}{c}}}

sannakarlsson1337 590
Postad: 11 nov 2020 09:17
Ebola skrev:
sannakarlsson1337 skrev:

Men så rätt svar för denna uppg blir bara så simpelt som 

f=vλ=cλ=6002.998*108f= \dfrac{v}{\lambda}= \dfrac{c}{\lambda} = \frac{600}{2.998*10^{8}}? Men sedan omvandla det till nanometer (10-9 10^{-9} 

Du får nog gå tillbaka till början.

Du ska beräkna våglängden som uppfattas av observatören genom speciell relativitetsteori. Detta gör du genom att omvandla den faktiska våglängden till frekvens genom:

f=cλf=\dfrac{c}{\lambda}

Sedan använder du relativitet:

f'=f1-vc1+vcf'=f\sqrt{\dfrac{1-\dfrac{v}{c}}{1+\dfrac{v}{c}}}

Du kan direkt använda sambandet mellan våglängd och frekvens och stoppa in i ovan formel för att få:

cλ'=cλ·1-vc1+vc\dfrac{c}{\lambda '}=\dfrac{c}{\lambda} \cdot \sqrt{\dfrac{1-\dfrac{v}{c}}{1+\dfrac{v}{c}}}

Hmmm okej, så endast så? alltså de sistnämnda ekvationen?

PeterG 318
Postad: 11 nov 2020 09:28

Ja så blir det.

Svara
Close