도플러 효과와 우주
분야
hwp1. 빛의 도플러 효과
도플러 효과란 전자기파, 즉 빛을 방출하는 물체가 관측자 기준으로 가까워지거나 멀어지는 운동을 할 때, 관측자가 측정하는 전자기파의 파장이 실험실 파장과 달라지는 현상이다. 구급차가 지나갈 때 들리는 사이렌 소리를 예로 들어보자. 구급차 안에 있는 사람에게는 사이렌이 일정한 높이의 소리로 들리겠지만, 바깥에서 그 소리를 듣고 있는 사람에게는 음높이가 다르게 들린다. 소리는 공기의 밀도 변화에 따라 만들어지는 일련의 파동 현상인데, 음파의 마루와 골 사이의 간격이 가까우면 우리에게 들리는 소리가 고음이 되고, 간격이 멀어지면 저음이 된다. 즉, 바깥에 있는 사람은 구급차가 멀어질수록 사이렌이 점점 낮아지는 것처럼 들린다.
이 도플러 효과는 소리뿐만 아니라 빛에도 적용된다. 빛 역시 파동 현상이기 때문이다. 대상에게서 나오는 빛이 노란색이라고 가정해보자. 대상이 우리에게 접근하는 경우 빛의 파장이 감소하여 파란색으로 이동하는데, 이를 청색 이동, 혹은 청색 편이라고 한다. 반면 대상이 우리에게서 멀어지는 경우 빛의 파장이 증가하여 붉은색으로 이동하는데, 이는 적색 이동 혹은 적색 편이라고 한다.
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