Para um observador na Terra, a frequência da luz emitida por uma estrela é deslocada do azul em
, ou seja,
.
(b) Determine a velocidade da estrela em relação à Terra.
(b) Determine a velocidade da estrela em relação à Terra.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado diz que a frequência da luz emitida por uma estrela foi deslocada para o azul em 1%, ou seja, a frequência observada na Terra é 1,01 vezes a frequência original da estrela. Vamos resolver isso usando o Efeito Doppler, que nos ajuda a encontrar a velocidade de um objeto com base nas mudanças na frequência das ondas que ele emite.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa o deslocamento para o azul. Quando a luz de uma estrela é deslocada para o azul, isso indica que a estrela está se aproximando da Terra. O Efeito Doppler para luz nos dá a relação entre a frequência observada (
) e a frequência emitida (
) pela estrela.
Passo 3
A fórmula do Efeito Doppler para luz quando a velocidade é muito menor que a velocidade da luz é:
Onde:
-
é a frequência observada, -
é a frequência emitida, -
é a velocidade da estrela em relação à Terra, -
é a velocidade da luz ( ).
Passo 4
Dado que
, podemos substituir na f��rmula:
Passo 5
Agora, vamos isolar
para encontrar a velocidade da estrela:
Passo 6
Substituindo o valor da velocidade da luz:
Resposta
A velocidade da estrela em relação à Terra é de
, ou seja, 3 milhões de metros por segundo em direção à Terra.
Exercícios relacionados
Os braços do interferômetro de Michelson-Morley tinham cerca de 10 m e a fonte de luz era de sódio, com comprimento de onda de
.
(a) Determine as diferenças de tempo e de marcha esperadas, quando o feixe de luz é paralelo à velocidade da Terra;
(a) Determine as diferenças de tempo e de marcha
Uma partícula de massa
, que se desloca na direção
, encontra-se confinada em um poço de potencial infinito, entre
e
. De modo que a função de onda para qualquer autoestado estacionário de energia da partícula é dada por
com autovalores de energia
(b) O autoestado estacionário que minimiza o produto das incertezas
;
Uma partícula de massa
, que se desloca na direção
, encontra-se confinada em um poço de potencial infinito, entre
e
. De modo que a função de onda para qualquer autoestado estacionário de energia da partícula é dada por
com autovalores de energia
(d) As probabilidades de ocorrência de cada autovalor de energia da partícula;