Soy un estudiante de segundo año de licenciatura en física y hasta ahora he hecho algo de mecánica clásica y algo de electrodinámica. Por alguna razón, siempre me ha interesado mucho la luz. Hace un par de semanas estaba hablando con mi profesor sobre fotones y relatividad especial y me refirió a un experimento de "lectura obligada" de la década de 1960:
Peso aparente de fotones por RV Pound y GA Rebka Jr.
He estado tratando de leerlo durante los últimos días, pero es muy difícil. También he probado otros recursos como wikipedia pero no han sido muy útiles.
¿Podría alguien tal vez "simplificar" este diagrama para mí y explicarme (en lenguaje de segundo año) qué está pasando en este experimento?
Ignora el diagrama. Es complejo porque incluye todos los diversos bits de electrónica necesarios para el experimento y eso confunde el problema. El experimento es solo una variante de la espectroscopia de Mössbauer .
El experimento utiliza un Fuente de Fe que emite un rayo gamma con una energía de 14,4 keV. Dado que esta energía coincide con el espaciamiento en los niveles de energía de la Fe núcleo el núcleo también absorberá fuertemente un rayo gamma de exactamente esta energía. Sin embargo, si la energía de los rayos gamma cambia ligeramente, los rayos gamma no se absorberán con tanta fuerza.
El experimento envía el rayo gamma hacia arriba hacia un objetivo de hierro-57 y mide la absorción. El corrimiento hacia el rojo gravitatorio reduce la energía del rayo gamma, por lo que cuando alcanza el objetivo, su energía ha cambiado y la absorción ha disminuido. La detección de esta disminución en la absorción demuestra que ha habido un desplazamiento hacia el rojo gravitacional.
Para medir el tamaño del desplazamiento hacia el rojo, el objetivo superior se monta en un oscilador y se mueve hacia arriba y hacia abajo a una velocidad variable. . Esta velocidad provoca un cambio Doppler en la luz recibida en el objetivo. El experimentador varía la velocidad. (usando toda la electrónica complicada) para maximizar la absorción. Dado que en la absorción máxima, la energía desplazada por Doppler tiene que ser de 14,4 keV, el experimentador resta el desplazamiento Doppler para obtener un valor para la energía desplazada hacia el rojo. Compare esto con los 14.4keV originales y tendrá una medida del corrimiento al rojo gravitacional.
Carlos Witthoft
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