НОА 1999, III кръг (национален), 7–12 клас — X–XII.2. 2 (10-12 клас)
ЗАДАЧИ ЗА III КРЪГ НА II НАЦИОНАЛНА ОЛИМПИАДА ПО АСТРОНОМИЯ
Условие
Разликата между дължините на вълните, съответстващи на линиите и от Балмеровата серия в спектъра на водорода в лабораторни условия, е . Разликата между същите две линии в спектъра на една звезда, измерена спрямо еталонния спектър, е . Определете лъчевата скорост на звездата. Приближава ли се или се отдалечава тя от нас? ().
Решение
Нека в лабораторни условия на линиите и отговарят дължини на вълните съответно и , а в спектъра на звездата — дължини на вълните и (измерени спрямо еталонния спектър). Поради ефекта на Доплер, свързан с движението на звездата спрямо нас, тези линии са отместени от положенията си в лабораторни условия с и . Ако е лъчевата скорост на звездата, то
където е скоростта на светлината. Следователно:
Изваждаме почленно последните две уравнения и получаваме:
Отрицателната стойност на показва, че звездата се приближава към нас.
Справочни данни (7-9 клас)
Справочни данни: Екваториален радиус на Земята - 6378 km, разстояние от Земята до Слънцето - 150 милиона km, звездно денонощие - .
Справочни данни (10-12 клас)
Справочни данни: Разстояние от Земята до Слънцето - 150 милиона km.
Оригинал в Архива: NOA3_1999_problems.pdf · официални решения: NOA3_1999_7-9solutions.pdf · допълнителни данни: NOA3_1999_10-12solutions.pdf