A.把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张硬纸板竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面,如图甲所示.
B.让一束红光贴着硬纸板沿着某一角度射到O点,经平面镜反射,沿着另一方向射出,在纸板上用笔描出入射光线EO和反射光线OF的径迹.改变入射光线的方向,重做两次,换用另一种颜色的笔,记录光的径迹(如图甲).
C.取下硬纸板,用量角器测量NO两侧的角i和角r.
D.纸板ENF是用两块纸板连接起来的,把纸板NOF向前折或向后折,观察反射光线.(如乙图)
根据上述实验步骤,回答下列问题:
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图像,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.
实验次数 |
入射角 |
反射角 |
1 |
15° |
75° |
2 |
30° |
60° |
3 |
45° |
45° |