EFFETTO DOPPLER RELATIVISTICO



  1. Una stella si allontana dalla terra nad una velocità 0.005c. Qual'è lo spostamento di lunghezza d'onda D2 del sodio (589 nm ) ?
  1. L'antenna di un centro spaziale è in grado di ricevere un segnale di frequenza compresa tra 120 MHz e 220 MHz. Una sonda che si allontana dalla Terra trasmette segnali alla frequenza di 180 MHz, che vengono captati dal centro spaziale. Calcola la massima velocità della sonda affinché il segnale sia ricevuto dall'antenna a Terra.
  1. La radiazione che si suppone provenga dalla riga dell'idrogeno a microonde a 22.5 cm viene misurata a una frequenza di 1.2 GHz. A che velocità si allontana dalla Terra la galassia da cui è stata emessa questa radiazione?
  1. Un uomo a bordo di una navicella spaziale che si allontana con una velocità di 0.6c da una base spaziale, emette un raggio di luce di 500 nm dirigendolo verso la base spaziale.
    1. Qual è la frequenza della luce secondo le rilevazioni di un osservatore fermo sulla base spaziale ?
    2. Qual è la frequenza della luce osservata da un passeggero a bordo di una seconda navicella spaziale che si muove nella direzione opposta alla prima e con una velocità 0.8c rispetto alla base spaziale ?
  1. Supponiamo che la massima lunghezza d'onda visibile all'occhio sia quella di 650 nm. Qual è la velocità con cui un razzo deve muoversi affinchè la luce verde a 500 nm accesa sul razzo risulti invisibile ad un osservatore sulla Terra ?
  1. Le pulsar sono stelle che emettono impulsi elettromagnetici con frequenze stabili. Un osservatorio terrestre misura una radiazione di 200 Hz da una pulsar. La pulsar si trova in una lontana galassia che si sta allontanando dalla Terra e in base un modello la pulsar dovrebbe emettere una frequenza propria di 400 Hz. Con quale velocità si sta allontanando la galassia dal Sistema Solare ?
  1. L’emissione luminosa di una galassia lontana è analizzata mediante uno spettrometro: si osserva un picco di emissione a 730 nm che viene identificato (grazie al confronto con le altre linee) con l’emissione prodotta dall’idrogeno presente in essa. Sulla Terra si ha la stessa riga di emissione a 487 nm. Supponi che questo effetto sia dovuto solo al moto relativo. A quale velocità viaggia la galassia rispetto alla Terra?