V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
♦ Spektrální analýza
Elektromagnetické vlnění sobě nese nejen optické informace poloze "síle" zdrojů záření. Toto však možné pouze nejbližších vesmírných těles planet Sluneční soustavě. série čar, spektru systematicky posunuty červenému nebo fialovému
konci spektra, znamená to, zde působí Dopplerův jev změny vlnových délek pohybem zdroje
vzhledem pozorovateli. Analogicky platí i
pro vlnovou délku λ=v/f.Ullmann V. Změřením rozdílu frekvencí vlnových délek primárního vysílaného vlnění a
http://astronuklfyzika. barvy) nebo optické mřížce (ohyb interference světelných vln podle
různé vlnové délky).: Gravitace její místo fyzice
rychlosti. Platí obecně pro všechny druhy vlnění.
Složitější situace obecné teorii relativity přítomnosti gravitace zakřiveného
prostoročasu.
*) Spektrální analýza viditelného světla provádí jeho rozložením optickém hranolu (disperze světla různý
index lomu pro různé vlnové délky, tj.fo, kde rychlost šíření daného vlnění; ∆f/fo (f-fo)/f V/v.2008 12:14:00]
. Relativní rozdíl
skutečné pozorované frekvence (Dopplerovský frekvenční posun) roste úměrně rychlostí pohybu zdroje
vůči pozorovateli: (V/v)]. Zde může jednat gravitační rudý posuv (viz §2.4, pasáž "Co rozpíná nerozpíná při expanzi vesmíru?").
Neméně důležité informace jsou "zakódovány" vlnové délce frekvenci elektromagnetického
vlnění jeho spektru*). Spektrální analýza záření jiných
vlnových délek než světlo provádí pomocí příslušných metod detekce elektronického zpracování měřeného
signálu vysokoenergetického záření viz "Detekce spektrometrie ionizujícího záření").10.
*) Dopplerův jev kinematický efekt vznikající při vzájemném pohybu zdroje vlnění pozorovatele (detektoru
vlnění). kosmologii pak
setkáváme Hubbleovým rudým posuvem velmi vzdálených objektů (§5.c/λ) při jejichž
deexcitaci záření této určité vlnové délky zase vysíláno (viz "Záření atomů").
Jsou-li totiž čáry, resp.cz/Gravitace1-1.1), který důsledkem
expanze samotného prostoru (viz diskusi §5. Z
observačního hlediska jsou však obě interpretace spektrálního posunu zásadě ekvivalentní.
Hvězdy, mlhoviny, galaxie další útvary jsou natolik vzdálené, přímé pozorování změny jejich
poloh čase jejich rychlostí není možné. foton odpovídající energie h.4). obou případech získá spektrum grafický obraz, kde vodorovné ose vlnová délka,
na svislé ose nebo jasové škále intenzita světla jednotlivých vlnových délek. Jestliže zdroj pohybuje směrem pozorovatele, vlnová délka se
prodlužuje (červený posuv), při pohybu zdroje směrem pozorovateli vlnová délka zkracuje
(posunuje směrem fialovému konci spektra).
Naopak při vzdalování zdroje pozorovatele registrována frekvence nižší než skutečná. Analýzou
spektrálních čar "světlých" (emisní spektrum) "tmavých" (absorbční spektrum) lze získat
spolehlivou informaci atomech prvků molekulách sloučenin, které toto záření vysílají, nebo
které při průchodu naopak absorbují lze provádět chemickou analýzu látek vzdáleném
vesmíru.
Chemická spektrometrie
Každý atom daného prvku molekula konkrétní sloučeniny zcela určité, pevné a
charakteristické energetické hladiny elektronů, při jejichž excitaci (vybuzení) absorbováno
elektromagnetické záření určité vlnové délky (resp.htm (12 18) [15.
Dopplerovská spektrometrie
Jelikož energie (vlnové délky) spektrálních čar jsou pevné přesně známé, vedle zjišťování prvků a
sloučenin umožňuje spektrometrie analýzu pohybu měření rychlostí hvězd, galaxií jejich částí. Pohybuje-li zdroj vlnění určité konstantní frekvence směrem
k pozorovateli (přijímači), registruje tento pozorovatel vyšší frekvenci než jakou zdroj skutečnosti vydává
