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科学家首次观察到分子层面的多普勒效应

  科学家第一次观察到分子多普勒效应

  (记者常立军)据美国物理学家组织网5月11日消息(北京时间)日本报道,来自瑞典的国际科学家小组法国和美国首次通过复杂的同步加速器实验获得了微观层面多普勒效应的实验证据。证明了单分子的旋转也产生了多普勒效应。有关研究发表在最近出版的“物理评论快报”上。多普勒效应也被称为“平移”效应:当物体沿直线移动时,光或声波的频率发生变化。也就是说,随着观察者移动,接收频率变高,观测者移动时接收频率变低,当观察者移动时,可以得到相同的结论。奥地利物理学家多普勒(Christian Doppler)在1842年首先提出这个理论,一个多世纪以来,人们只在宏观物体的线性运动以及行星或星系等大型旋转物体上观察到这种效应。在天体物理学中,这种旋转多普勒效应被用来检测天体的旋转速度。
“当一颗行星旋转时,旋转的一侧朝向观察者,发出的光的频率变高;在背离观察者的一侧,频率在分子水平上也是低的,所以它在实验室里很难证明在分子水平上也有多普勒效应,“研究小组成员之一俄勒冈大学恢复化学教授托马斯·托马斯说。我们首次从分子水平证明了这一理论的真相,在分子的微观尺度上,旋转多普勒效应比分子直线运动的多普勒效应更重要。 “日常生活中的多普勒效应也被广泛使用,如果你在30英里的时速限制下超过45英里每小时,那么无论你是否意识到,你都会从多普勒效应中获得一张超速票。路边雷达枪,它是根据物体运动产生的频率变化来精确测量运动物体的速度。 “我们很早就知道多普勒效应,但直到现在,旋转多普勒效应还没有在分子水平上观察到。托马斯指出,它有助于人们更深入地理解分子光谱学(使用分子辐射来研究分子组成和化学),以及研究高能电子。多普勒效应是我们熟悉的高中物理课:高速列车鸣笛声接近尖锐时的声音,当列车将远离超过一些。多普勒效应也反映在“红移” - 离地球越远,红光越多(频率越低),这就是宇宙膨胀理论的基础。目前在分子水平上观测到多普勒效应,没有理论上的突破,但仍值得称赞。观察火星的旋转很容易,但实验方法的精确程度如何!

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