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星系在远离我们而去当一列火车迎面驶来时,我们听到的汽笛声音调会升高(即声波的频率升高);当它离我们远去时,音调降低(即声波的频率降低),这一现象叫多普勒效应。
不同色光的频率不同,光同样可以产生多普勒效应,当光源靠近我们或离我们远去时,我们观测到它发出的光的频率也会发生变化,变化的规律与声音相同。
20世纪天文学家哈勃观察到,几乎所有远处星系发出光的频率都向红光方向偏移,称为“红移”,这一现象说明,星系在远离我们而去,哈勃研究了24个距离已知的星系,由它们发出光频率的偏移推算出他们退行的速度,画出它们退行的速度v与它们离我们的距离r的v-r图象,如图所示,图中只标出其中四种星团,横坐标单位中的l.y.是光年,它表示光在一年内所通过的距离,分析图象,哈勃总结出v和r之间存在简单的正比关系,即:v=Hr,H为哈勃常数,这便是“哈勃定律”。
为解释哈勃定律,科学家提出“宇宙大爆炸”理论,认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的,假设我们就位于其中心,大爆炸后各星系以不同的速度向外匀速运动,远离我们而去。
(1)鸣笛的火车向我们驶来,我们听到汽笛声的音调 升高升高(升高/不变/降低)。
(2)若远处有光源在远离地球,则在地球上观察到它所发出光的频率 降低降低(升高/不变/降低)。
(3)由文中“红移”现象推知,红光的频率 小于小于(大于/等于/小于)紫光的频率。
(4)关于图中四种星团速度的描述,符合短文内容的是 CC。
A.后发座星系团速度不断变小
B.牧夫座星系团速度不断变小
C.室女座星系团速度最小
D.长蛇座星系团速度最小
(5)一年取3×107s,计算哈勃常数H的值,H=3×10-18s-13×10-18s-1。
【考点】人类探索太阳系及宇宙的历程;音调与频率的关系.
【答案】升高;降低;小于;C;3×10-18s-1
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:208引用:4难度:0.8