科學(xué)家首次在分子水平上觀測到多普勒效應(yīng)

發(fā)布：cyqdesign 2011-05-14 17:07 閱讀：2330

近日，來自瑞典、日本、法國和美國的科學(xué)家們第一次在一個全新的微觀角度--分子水平，觀察到多普勒效應(yīng)的作用。雖然在此之前，分子水平上的多普勒效應(yīng)已經(jīng)在理論上提出，但是需要被實(shí)驗(yàn)所證明，還是非常大的挑戰(zhàn)，其中涉及諸如如何設(shè)置同步加速器的問題。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果已經(jīng)發(fā)布在《物理評論快報》期刊上。

多普勒效應(yīng)實(shí)質(zhì)上就是運(yùn)動物體輻射波長的變化

不知道你是否了解，當(dāng)你收到一張超速罰單的時候，你就體驗(yàn)了一回多普勒效應(yīng)給你生活帶來的變化。多普勒效應(yīng)是基于測量運(yùn)動物體輻射波長的變化，從而得知其運(yùn) 動速度的原理。很多教科書上都將多普勒效應(yīng)描述成“平移”效應(yīng)，意思是：當(dāng)物體沿著直線運(yùn)動時，光（電磁波）和聲音（聲波）都會由于物體的移動而發(fā)生變化，就像你開著車，在警察手上的測速器邊上通過。這個理論是奧地利物理學(xué)家（克里斯蒂安-多普勒）在1842年首次發(fā)現(xiàn)的，并以其名字命名。

但是多普勒效應(yīng)不僅可以用于測量直線運(yùn)動的物體速度，也可以用于測量宇宙天體的旋轉(zhuǎn)速度。這就是旋轉(zhuǎn)多普勒效應(yīng)，我們已經(jīng)其應(yīng)用于對宇宙星系的研究。當(dāng)一個天體在旋轉(zhuǎn)時，在朝向觀察者的一邊，光的頻率就會變高，波長就變短，所以光譜上看到的就是譜線向藍(lán)紫色偏移，反之，在背離觀察者的另一邊，波長就變長，光譜上看到的就是譜線向紅色偏移。在分子水平上的多普勒效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，就是這個原理擴(kuò)展和延伸。

分子水平上觀測到多普勒效應(yīng)

國際科學(xué)家小組將在天體觀測上的旋轉(zhuǎn)多普勒效應(yīng)，應(yīng)用于分子水平。在實(shí)驗(yàn)取得成功之前，部分科學(xué)家認(rèn)為這個實(shí)驗(yàn)效果的如何顯示的問題上將有一些困難。但是，實(shí)驗(yàn)不僅取得了成功，其結(jié)果也表明：在分子水平上，對于線性運(yùn)動的粒子，其旋轉(zhuǎn)多普勒效應(yīng)顯得更為突出，更為重要。

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