Relativverschiebung

Relativverschiebung bezeichnet die Verschiebung der beobachteten Wellenlänge oder Frequenz elektromagnetischer Strahlung, verursacht durch Relativbewegungen zwischen Quelle und Beobachter oder durch Gravitationsfelder. Der Begriff wird in der deutschen Fachsprache verwendet, um eine relativ bedingte Verschiebung zu beschreiben und umfasst den relativistischen Doppler-Effekt sowie die Gravitationsrotverschiebung.

Der relativistische Doppler-Effekt beschreibt, wie sich die Frequenz durch Relativbewegung ändert. In der Spezialrelativität hängt die Verschiebung von v/c ab; f' = f sqrt((1−β)/(1+β)) mit β = v/c. Annäherung ergibt Blau- oder Rotverschiebung, je nach Richtung. Der transversale Doppler-Effekt trägt durch Zeitdilatation ebenfalls zur Verschiebung bei, selbst wenn die Bewegung quer zur Sichtlinie verläuft.

Durch Gravitation ändert sich die Frequenz ebenfalls: Gravitationsrotverschiebung tritt auf, wenn Licht aus einem stärkeren in ein schwächeres Gravitationspotenzial gelangt. Im Kosmos wird Rotverschiebung oft als Folge der Ausdehnung des Universums interpretiert.

Anwendungen: Relativverschiebung spielt eine zentrale Rolle in der Astronomie und Kosmologie. Sie wird genutzt zur Bestimmung von Galaxien- und Quasarbewegungen, zur Analyse von Sternspektren und zum Verständnis der Hubble-Expansion. Sie ist auch relevant für Präzisionsspektraldaten, Satellitenkommunikation und Tests der Relativitätstheorie.

Begriffsverwendung variiert; gängigere Formulierungen sind Doppler-Verschiebung und Gravitationsrotverschiebung. Relativverschiebung wird gelegentlich als Oberbegriff verwendet, um alle relativ bedingten Frequenz- oder Wellenlängenänderungen zu kennzeichnen.