大家都知道，物体在月球上受到的重力远远小于在地球上。坐在舱边的凯弗尔用被褥紧紧地裹住身体，慢慢地放下双脚。当他的脚与月球表面的距离仅为半英尺时，他迟疑了一小会儿，最终还是一脚踩在了月球的表面。如果是在地球上，一个人摔倒后在第一秒的时间里下落5米，在月球上下落的高度仅为80厘米。忽然，凯弗尔出现了，他站在一个光秃秃的峭壁上，就在离我大约20米的地方，正微笑着招手。......
2023-11-18
多普勒现象揭示的奇异变化：罚单故事 趣味物理学
【摘要】：早在1842年，多普勒就发现了一个奇怪的现象：在观察者不断接近或者远离声源或光源的过程中，所感受到的声波或者光波的波长也会随之发生变化。在多普勒看来，恒星原本是白色的，之所以有些恒星看起来五颜六色，是因为对我们而言，它们是运动的，而且一直在不断地进行调整。警察正要开罚单，伍德脑子里突然闪现了多普勒所犯的错误。要是伍德的车速真的有这么快，那他在短短一个多小时内，就可以从警程察身边飞到太阳之外的地方。
早在1842年，多普勒就发现了一个奇怪的现象：在观察者不断接近或者远离声源或光源的过程中，所感受到的声波或者光波的波长也会随之发生变化。他产生了一个大胆的设想，恒星颜色的产生和变化也是基于此因。在多普勒看来，恒星原本是白色的，之所以有些恒星看起来五颜六色，是因为对我们而言，它们是运动的，而且一直在不断地进行调整。恒星一边快速地靠近地球，一边向在地球上的观察者们发出光波，而这些光波的传播距离与之前相比已经缩短了，所以会在观察者眼中产生蓝色、绿色和紫色等颜色。当白色的恒星远离地球时，观察者们就会看到黄色或红色的光。
想法确实很特别，但毫无疑问是错误的。这些恒星的速度必须非常大，我们的眼睛才能发现它们在快速移动过程中产生的色彩变化，即每秒钟要移动几万千米。不仅如此，一旦向地球靠近的白色恒星发出的光从蓝色变成了紫色，在光谱上，它的绿线就会变成蓝线，紫线会变成紫外线，红外线会变成红线。换句话说，白光本身的成分都还在，因为光谱上的各种颜色虽然发生了位置变化，但这些颜色在我们眼里的总体感觉不会变化。
相对于观察者而言，运动中的恒星在光谱中的暗线位置发生变化，情况就会有所不同。精确的仪器可以帮忙把这些变化测出来，让我们根据看见的光线来计算恒星的运动速度（一个好的分光镜完全可以测量出1千米/秒的恒星速度，而且非常准确）。
有一次，现代物理学家伍德因为车开得太快，红色信号灯亮起时来不及刹车，直接闯了过去。警察正要开罚单，伍德脑子里突然闪现了多普勒所犯的错误。当时，他为自己辩解：“我开始快速行驶时，明明看见远处的红色信号灯是绿色的。”如果警察对物理学有一定的了解，那么就可以算出，如果这位物理学家的辩解真的成立，就说明他的汽车速度大于或等于13500万千米/小时，这怎么可能呢？(www.chuimin.cn)
计算方法如下：我们用l来表示从光源发出的波长（也就是红色信号灯）；用y来表示观察者（也就是物理学家伍德）看到的波长；用v来表示汽车的速度；c则用来表示光速。那么，这些数据之间的关系为：
大家都知道，红色光中波长的最小值为0.0063毫米，绿色光中波长的最大值为0.0056毫米，光速为300000千米/秒，可得：
代入数据，汽车的速度就出来了：37500千米/秒，如果单位换算成小时，就是135000000千米/小时。要是伍德的车速真的有这么快，那他在短短一个多小时内，就可以从警程察身边飞到太阳之外的地方。不过，警察也不是好糊弄的，这位物理学家最后还是受到了处罚。
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2023-11-18
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2023-11-18
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2023-11-18
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2023-11-18
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2023-11-18
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