光的多普勒红移会降低光的频率,那么能量消耗在哪里了?

来源：学生作业帮编辑：神马作文网作业帮分类：物理作业时间：2024/11/06 07:17:15

光的多普勒红移会降低光的频率,那么能量消耗在哪里了?
光是电磁波,频率的高低体现着能量的大小.红移现象降低了光的频率,那么能量消耗在了哪里?可能的话,多普勒红移、引力红移、宇宙红移的都要.主要是多普勒红移.
先谢过诸位对小弟的帮助。我大概也明白诸位所说的。不过非长马前辈说光没有多普勒红移，那么请问有没有试验的证明呢？比如若在地球上做类似的模拟试验，使光源相对接收点移动也不会出现红移现象吗？我承认你的回答可以解释我的疑问，但这一点我想确认一下。也希望其他前辈说说想法。
光是电磁波，那么把讨论对象换成电磁波也是一样的。在日常通信中，通信信号会在通信者移动时相对于静止时发生微小的频移。这个频移用哈勃红移解释得通吗？我觉得用多普勒效应来解释更合适。麻烦非长马前辈来为我解惑。

光的哈勃红移和引力红移.
哈勃红移和引力红移,不是在光源发出光时形成的,而都是在光传播过程中累积改变的,而且两者具有等效的原因——反向加速度对应的时空弯曲造成的.
哈勃红移情况,空间均匀膨胀,相对退后速度随距离增加,也即随时间增加,具有反向相对加速度.
引力红移情况,由强引力场到弱引力场,具有反向引力加速度.
在广义相对论下,两者具有等同的效应或成因——时空弯曲.
光沿时空弯曲切向运动,能量不变,但会因时空直线弯曲而被偏转；沿时空弯曲法向运动,能量会改变,但方向不变.
因为弯曲的时空与力场等效,所以前者等效于沿等势线运动,后者等效于在等势线间运动,于是前者位能不变,后者位能改变.而因能量守恒,位能改变,会改变运动体的其他部分能量,于是光子能量（电磁能）改变.
红移情况,是光沿弯曲时空外法线方向（由高曲率向低曲率的方向）运动,光子能量降低.等效于克服力场消耗自身能量.
光在均匀膨胀的空间运动,必然会产生哈勃红移.
光在引力场间运动,一般是偏转效应为主,而最终是红移还是蓝移看光源与受体处的引力场谁强谁弱.但发光天体的引力场都会大于地球的,所以地球观测的都附加引力红移.
光子能量降低,由光子能量公式E=hν（h是普朗克常数,ν是光子频率）,得ν相应降低.而光速c=λν不变,ν降低,则波长λ变长,这就是红移.
而多普勒红移或蓝移,是指波源形成波过程时间间隔改变.
但光具有波粒二象性,发射光子是量子效应,对应粒子特性,所以光源与受体处的相对运动（距离改变的）,会改变接收光子的时间间隔（距离改变,光速不变）,即改变接收光强（单位时间内接收的光子数）.
但不会改变光子能量（对应量子能级差）,即不改变频率（因光速不变波长也不变,即不变色）.
所以天体发光机制导致没有多普勒红移或蓝移.
--------------------------------------
而同样是因为光的波粒二象性,宏观的电磁波发射机制,主要对应波动性,因而会具有多普勒频移.
但多普勒频移,理论上是没有能量损耗的.因为相对运动造成波的频率改变,单位时间接收的能量改变,但接收时间也反比改变,因此接收能量与发射能量是相等的.（忽视其他因素）

（2xxx•江苏模拟）入射光照射到某金属表面上发生光电效应，如果频率不变，降低入射光的强度，那么（　　）光从光疏介质射入光密介质,在光密介质中,光的传播速度、光的波长、光的振动频率都怎么变化什么是多普勒?多普勒效应?它用在多方面吗?声音,光, 若a光的频率高于b光的频率,则在水中传播,a光的传播速度小于b光的传播速度为什么为什么光的频率决定光的颜色,光的振幅决定光的强弱? 不同频率的光在相同介质的波长七色光的波长和频率的规律列出来七色光麻烦了光是一种电磁波,与微波相比,光的频率更高,如果采用光来通信,那么,在相同时间内传播的信息将___? 因为光是电磁波电磁波和光同样具有波长速度频率那么电磁波的波长速度频率是不是就等于光的波长速度频率? 七色光中频率最大的是紫色光,为什么彩虹七色光中频率最大的光是什么光? 关于电磁波的一道题.两种颜色不同的光,即频率不同的光在混合后会变成其他颜色的光,是不是违背了频率不同的电磁波不会相互干扰