EFECTO DÖPPLER EN LA LUZ Y LA EXPANSIÓN DEL UNIVERSO

Trabajo presentado por:

LUIS ARTURO JUNIOR PORTILLA LÓPEZ

Al docente:

ALBERTO QUIJANO VODNIZA

Asignatura:

Física II

UNIVERSIDAD DE NARIÑOINGENIERÍA CIVIL

VI SEMESTRESAN JUAN DE PASTO

2014

EFECTO DÖPPLER EN LA LUZ Y LA EXPANSIÓN DEL UNIVERSO

LUIS ARTURO JUNIOR PORTILLA LÓPEZ

UNIVERSIDAD DE NARIÑOINGENIERÍA CIVIL

VI SEMESTRESAN JUAN DE PASTO

2014

Efecto Döppler en la Luz

En el universo existen objetos tanto cercanos como lejanos a nosotros, los cuales se pueden observar como puntos parpadeantes en el cielo, de los que pueden algunos de ellos constituir los planetas de nuestro sistema solar. Y el resto aún más lejano hace indispensable la utilización de instrumentos sofisticados para poderlos apreciar.

Es entonces donde nos surge la pregunta de que si los cuerpos que observamos están alejándose o acercándose a nosotros. Para saberlo se hace uso de un método muy sencillo, que descompone el espectro de la luz emitida por el cuerpo para después utilizar el fenómeno físico denominado Efecto Döppler y analizando del rojo al azul.

Es en este orden de ideas donde consideramos el Efecto Döppler como el cambio de frecuencia de una onda producida por un objeto en movimiento con respecto al observador, teniendo en cuenta la velocidad y la frecuencia de la onda tanto de la fuente como del receptor.

Imaginemos que una persona quiere saber si un objeto celeste o una galaxia se acercan o aleja de nosotros. En este caso se analiza la luz, que se compone de siete colores, cada color del espectro tiene un valor diferente de frecuencia: los colores extremos son el azul y el rojo. Los cuerpos celestes emiten luz y cuando estos objetos se acercan, al analizar su espectro, los máximos y mínimos de su onda se acercan entre sí respectivamente reduciendo su longitud de onda, comprimiéndola, lo que aumenta su frecuencia y su energía, por lo que el color azul se vuelve más intenso y el rojo más débil; los colores intermedios se intensifican a medida que se acercan hacia el azul.

Si el azul se torna más bajo y los siguientes comienzan a intensificarse en dirección del rojo, los máximos y mínimos de la onda se alejan unos de otros respectivamente estirándola. Esto hace que nos llegue menos cantidad de ondas por segundo, al reducirse la frecuencia de la onda luminosa.

Nuevamente, como la velocidad de la luz es la misma para cualquier observador, no importa a qué velocidad se mueva, y como onda-partícula es lo mismo, los fotones recorren más distancia para alcanzar al observador, ya que su fuente emisora se aleja. Este resultado se conoce con el nombre de desplazamiento o corrimiento hacia el rojo. Cuando esto ocurre, la estrella o galaxia se está alejando de nosotros.

Por su parte el efecto Döppler en astronomía es de gran importancia, ya que éste suministra información para investigar el movimiento y la composición química de las estrellas lejanas.

Para entender cómo el efecto Döppler nos da esta información, considere los siguientes hechos: Los átomos emiten y absorben luz en cantidades discretas de energía. Cuando la luz emitida por una estrella pasa por sus capas de gas más externas, las ondas de determinadas longitudes de onda son absorbidas por estos átomos. En el espectro de la luz emitido por la estrella aparecen estas líneas de absorción como bandas oscuras. Cuando una estrella se aleja de nosotros o se acerca, el efecto Döppler cambia las longitudes de onda percibidas, haciendo que las líneas en los espectros cambien de lugar.

Para concluir se ha hablado de los aportes de Milton Lasalle Humason en la comprobación de la expansión de universo, que aunque su papel fue llevado a segundo plano, su contribución fue substancia e importante para llegar a alcanzar este objetivo fue el quien logró acumular evidencias necesarias para asegurar que el Universo se expande en todas las direcciones.

Humason utilizó para realizar las observaciones un telescopio de 2,5 metros, para posteriormente emplear el telescopio Hale de 5 metros de Monte Palomar, en San Diego (California). En este observatorio recopilo espectros mediante la constante de Hubble. Con sus cálculos llegó a determinar la velocidad de alejamiento de hasta 620 galaxias. También aplicó las técnicas para registrar espectros de objetos débiles al estudio de otros cuerpos, como supernovas, novas que hubieran superado su brillo máximo o estrellas enanas azules.