¿Cómo distinguir entre temperatura y efecto Doppler usando radiación de cuerpo negro?

Entiendo que la radiación de un cuerpo se puede describir utilizando la curva de radiación de cuerpo negro. En el sentido de que un cuerpo más caliente se desplazará hacia el azul y un cuerpo más frío se desplazará hacia el rojo.

El efecto doppler da resultados similares en el sentido de que un cuerpo que se acerca a nosotros se desplaza hacia el azul. Mientras que un objeto que se aleja de nosotros se desplaza hacia el rojo.

¿Cómo es posible distinguir entre temperatura y efecto doppler?

Creo que no entiendes algo, o la forma en que lo describes no es correcta. Un cuerpo negro no tiene nada que ver con el cambio azul/rojo. O, si está hablando de un cuerpo negro más caliente que tiene su pico en una longitud de onda más azul, está describiendo el pico, no el cambio azul/rojo.
@KornpobBhirombhakdi No creo que ese sea el punto de esta pregunta. Quiere saber si una curva BB desplazada hacia el rojo tiene alguna diferencia de forma con respecto a una curva BB no desplazada a una temperatura más baja.

Respuestas (3)

Sin ninguna otra información, no puede distinguir entre los dos efectos.

T = T 0 ( 1 + z )

Un espectro de temperatura de cuerpo negro T es idéntico a un espectro de temperatura de cuerpo negro T 0 con corrimiento al rojo z .

Para la radiación estelar/galáctica, podemos usar el hecho de que la radiación no es un cuerpo negro perfecto. Para el CMB, podemos usar el hecho de que la combinación atómica ocurre solo por debajo de una temperatura particular.

Si el objeto que está observando es algo bueno y caliente, como una estrella, es bastante fácil identificar un conjunto de líneas de Ballmer por el espacio relativo entre las líneas. Luego compare las longitudes de onda absolutas con los valores estacionarios conocidos y vio que tiene el valor de desplazamiento Doppler.

Entonces, "técnicamente" estaría usando la radiación de cuerpo negro de la fotosfera de una estrella para iluminar su atmósfera más fría arriba, haciendo visibles sus líneas oscuras de absorción.

Agregué una oración para asegurarme de que esto aborde la pregunta del OP sobre "... ¿usar radiación de cuerpo negro?"

¿Cómo es posible distinguir entre temperatura y efecto doppler?

La curva de cuerpo negro varía tanto en pico como en forma:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Como puede ver, incluso si desliza las curvas hacia la izquierda o hacia la derecha, la curva de 5000k sigue siendo diferente a la de 3000k. El pico está en un punto diferente en relación con la curva en su conjunto, y especialmente el punto de extinción en el ultravioleta (alrededor de 0,2 um en este caso).

Como mínimo, podría comparar la posición del pico con el punto de extinción y producir una temperatura. En este ejemplo, el azul tiene un intervalo de aproximadamente 0,3, mientras que el rojo es de aproximadamente 0,5.

Entonces, usando los números en este ejemplo, si te dieron un espectro y mediste un intervalo de 0.3, sabes que es azul. Entonces, si el pico de la curva está en 0,8 en lugar de 0,6, lo atribuiría a 0,2 um de desplazamiento Doppler (u otros efectos de desplazamiento).

la pregunta no está bien escrita, pero parece que se trata de cómo diferenciar un cambio de temperatura de un cambio de velocidad. Por ejemplo, si la longitud de onda máxima de la distribución de Planck aumenta un 1 %, no podemos saber si el objeto se enfrió un 1 % o si comenzó a alejarse de nosotros al 1 % de la velocidad de la luz.
Esto no es correcto. Una curva de cuerpo negro desplazada hacia el rojo parece un cuerpo negro más frío. por ejemplo, el CMB.
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