No.3ベストアンサー
- 回答日時:
補足のようにレーダーのドップラー効果だとすると、
送受信機が同じ慣性系なので相対論は不要になります。
時刻t1, t2 に発射した光が返ってくる時刻t1', t2' は、
物体が v で遠ざかっていて、時刻t1 の時 a の距離にいるとすると
Δt1 = (t1'-t1)/2 = (a+vΔt1)/c ⇒Δt1 = a/(c-v)
同様に
Δt2 = (t2'-t2)/2 = (a+v(t2-t1)+vΔt2)/c ⇒Δt2 = (a+v(t2-t1))/(c-v)
t2' - t1' = t2-t1 + 2Δt2 - 2Δt1 = (c+v)/(c-v)(t2-t1)
t1~t2 間の発射した光の振動回数は、t1'~t2'に戻ってきた光の
振動回数と同じはずなので
fr = (t2-t2)/(t2'-t1')*f = (c-v)/(c+v)*f ≒ (c - 2v/c)*f
やっぱり近似式みたいですね。
No.2
- 回答日時:
2 ってどこから出てきたんでしょうね?
光の縦ドップラー効果は sqrt((1-v/c)/(1+v/c))*f ≒ (1 - v/c)*f (v << c で赤方偏移の場合)
です。詳細は各種相対論のサイトを見てください。
http://www.gem.hi-ho.ne.jp/katsu-san/audio/doppl …
http://www.is.oit.ac.jp/~shinkai/seminar/thesis/ …
http://homepage2.nifty.com/einstein/contents/rel …
この回答への補足
説明不足かもしれません。お詫びして補足します。
tknakamuriさんのおっしゃった場合の条件はおそらく、
----------------------------------------------------------------------------
発信周波数をf0、受信周波数をf、発信源と観測者間の距離の時間変化率(相対速度)をv(遠ざかるときを正とする)、光速をcとすると、
f=f0(1-v/c)
ではないかと思います。
-----------------------------------------------------------------------------
題意では、単純な光のドップラーではなく、「レーダによって、運動する物体からの反射波を受信するとき」に起こるドップラー効果です。このときにはレーダと物体の間の相対速度をvとして、
f=f0(1-2v/c)
である。
とあります。
ほかの参考書などを見る限り、どちらの式も存在することは間違いないようです。
ただどこにもその導出方法がないので思案に詰まっていました。
No.1
- 回答日時:
この式は、光速で進むときの式ですね。
ただ、この式は間違っていませんか?よく見てください。すれ違った時の瞬間の式ですか?
cは光速、vは移動体の相対速度(観測者と放射物体の速度)、f0は放射周波数たとえば黄色の光の周波数、frは観測者の見た周波数で赤になっているとか、青になっているとかで移動体の速度がわかります。
音の場合なら、音速と音の周波数になります。
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