Wie kann man mit Schwarzkörperstrahlung zwischen Temperatur und Dopplereffekt unterscheiden?

Ich verstehe, dass die Strahlung eines Körpers mit der Kurve für die Strahlung eines schwarzen Körpers beschrieben werden kann. In dem Sinne, dass ein heißerer Körper blauverschoben wird und ein kühlerer Körper rotverschoben wird.

Der Dopplereffekt liefert ähnliche Ergebnisse in dem Sinne, dass ein Körper, der sich uns nähert, blauverschoben ist. Während ein Objekt, das sich von uns entfernt, rotverschoben wird.

Wie kann man Temperatur und Dopplereffekt unterscheiden?

Ich glaube, Sie verstehen etwas falsch, oder Ihre Beschreibung ist nicht korrekt. Ein schwarzer Körper hat nichts mit Blau/Rot-Verschiebung zu tun. Oder wenn Sie von einem heißeren Schwarzkörper sprechen, der seinen Peak bei einer blaueren Wellenlänge hat, beschreiben Sie den Peak, nicht die Blau / Rot-Verschiebung.
@KornpobBhirombhakdi Ich glaube nicht, dass das der Sinn dieser Frage ist. Er möchte wissen, ob eine rotverschobene BB-Kurve einen Formunterschied zu einer nicht verschobenen BB-Kurve bei einer niedrigeren Temperatur aufweist.

Antworten (3)

Ohne weitere Informationen können Sie die beiden Effekte nicht unterscheiden.

T = T 0 ( 1 + z )

Ein Schwarzkörper-Temperaturspektrum T ist identisch mit einem Schwarzkörper-Temperaturspektrum T 0 mit Rotverschiebung z .

Für stellare/galaktische Strahlung können wir die Tatsache nutzen, dass die Strahlung kein perfekter schwarzer Körper ist. Für die CMB können wir die Tatsache nutzen, dass die atomare Kombination nur unterhalb einer bestimmten Temperatur stattfindet.

Wenn das Objekt, das Sie beobachten, etwas Gutes und Heißes ist, wie z. B. ein Stern, ist es ziemlich einfach, eine Reihe von Ballmer-Linien anhand des relativen Abstands zwischen den Linien zu identifizieren . Vergleichen Sie dann die absoluten Wellenlängen mit den bekannten stationären Werten und siehe da , Sie haben den Wert der Dopplerverschiebung.

Dies würde also "technisch" die Schwarzkörperstrahlung aus der Photosphäre eines Sterns verwenden, um seine kühlere Atmosphäre darüber zu beleuchten und seine dunklen Absorptionslinien sichtbar zu machen.

Ich habe einen Satz hinzugefügt, um sicherzustellen, dass dies die Frage des OP zur "... Verwendung von Schwarzkörperstrahlung?"

Wie kann man Temperatur und Dopplereffekt unterscheiden?

Die Schwarzkörperkurve variiert sowohl in der Spitze als auch in der Form:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wie Sie sehen können, unterscheidet sich die 5000k-Kurve immer noch von der 3000k-Kurve, selbst wenn Sie die Kurven nach links oder rechts verschieben. Der Peak liegt relativ zur Gesamtkurve an einem anderen Punkt, insbesondere am Extinktionspunkt im Ultravioletten (hier etwa 0,2 µm).

Zumindest könnten Sie die Position des Peaks mit dem Extinktionspunkt vergleichen und eine Temperatur erzeugen. In diesem Beispiel hat Blau eine Spannweite von etwa 0,3, während Rot etwa 0,5 beträgt.

Wenn Sie also anhand der Zahlen in diesem Beispiel ein Spektrum erhalten und eine Spanne von 0,3 gemessen haben, wissen Sie, dass es blau ist. Wenn also die Spitze der Kurve bei 0,8 statt 0,6 liegt, würden Sie dies auf 0,2 um Dopplerverschiebung (oder andere Verschiebungseffekte) zurückführen.

Die Frage ist nicht gut geschrieben, aber es scheint, dass sie danach fragt, wie eine Temperaturänderung von einer Geschwindigkeitsänderung unterschieden werden kann. Wenn zum Beispiel die Spitzenwellenlänge der Planck-Verteilung um 1 % zunimmt, können wir nicht sagen, ob das Objekt um 1 % kühler geworden ist oder sich mit 1 % Lichtgeschwindigkeit von uns wegbewegt hat.
Das ist nicht richtig. Eine rotverschobene Schwarzkörperkurve sieht einfach aus wie ein kühlerer Schwarzkörper. zB die CMB.
Wie kann man mit Schwarzkörperstrahlung zwischen Temperatur und Dopplereffekt unterscheiden?
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