含相对论效应光子的多普勒效应研究

摘要

本文基于前人对光的多普勒效应的研究成果,进一步研究了含相对论效应的光的多普勒效应问题.原子在吸收能量之后通过核外电子跃迁的形式不断地向外界以光子的形式释放能量,本文通过建立静止和运动的原子发射光子的模型,通过将其处理为斜碰问题的形式研究动力学和能量学的变化.通过利用相对论中能量与动量关系式、质速关系式和质能方程等建立原子、反冲原子与光子的模型,并利用能量和动量守恒来推导光的多普勒效应公式,并尝试建立观察者与原子同时运动的模型,来进一步研究复杂情境下接收光子的频率的变化.本文研究后发现接收光子的频率与原子运动速度、发射光子(处理为斜碰)时的偏转角、发射后原子的质量和速度都相关联.