相対論的ドップラー計算ツール

この計算ツールについて

この計算ツールは、光の相対論的ドップラー効果 f_obs = f_source·√((1+β)/(1−β)) を適用します。β = v/c は光速に対する光源の速さの比で、光源が近づくときは正、遠ざかるときは負です。音に対する古典的なドップラーの式と違い、この式は光の伝わる時間の変化に加えて時間の遅れも考慮しています。そのため、光源が観測者に向かって、または観測者から遠ざかる方向に相対論的な速さで直進する場合でも成り立ち、通常の近似が破綻する領域でも使えます。

天文学者は、この厳密な関係を使って、恒星、クェーサー、遠ざかる銀河のスペクトル線に観測される赤方偏移や青方偏移を後退速度に換算します。素粒子物理学者は、相対論的ビームや加速器実験で出る放射に適用します。特殊相対性理論の授業でも、運動が光の振動数、ひいては色とエネルギーをどう変えるかを示す標準的な例として登場します。