1. Spectromètres: Ces instruments décomposent la lumière dans ses longueurs d'onde individuelles, permettant aux scientifiques d'analyser le spectre et d'identifier les décalages. Ils sont largement utilisés dans l'astronomie, la chimie et la science des matériaux.
Types de spectromètres:
* Spectromètres de réseau: Utilisez un réseau de diffraction pour séparer la lumière en fonction de la longueur d'onde.
* Spectromètres à prisme: Utilisez un prisme pour réfracter la lumière et le séparer par longueur d'onde.
* Spectromètres de transformations de Fourier: Utilisez l'interférométrie pour mesurer le motif d'interférence des ondes légères et dériver le spectre.
2. Interféromètres: Ces dispositifs mesurent le modèle d'interférence créé par la superposition des ondes légères. En analysant le modèle, les scientifiques peuvent déterminer le décalage de la longueur d'onde.
3. Radar doppler: Cette technologie utilise l'effet Doppler pour mesurer le changement de fréquence des ondes électromagnétiques (y compris la lumière) reflétée par les objets en mouvement. Cela permet aux scientifiques de déterminer la vitesse des objets en fonction du décalage de la longueur d'onde.
4. Photomultiplicateurs: Ces détecteurs sensibles peuvent mesurer l'intensité de la lumière à des longueurs d'onde spécifiques. En comparant l'intensité des différentes longueurs d'onde, les scientifiques peuvent identifier les changements dans la distribution spectrale de la lumière.
5. Caméras CCD: Les caméras de dispositif couplé à charge (CCD) capturent la lumière et la convertissent en signaux numériques. En analysant les valeurs des pixels, les scientifiques peuvent identifier les changements de longueur d'onde.
6. Interféromètres Fabry-Perot: Ces appareils utilisent plusieurs réflexions pour créer des modèles d'interférence sensibles aux petits décalages de longueur d'onde. Ils sont utilisés dans la spectroscopie de haute précision.
7. Horloges atomiques: Ces dispositifs de chronométrage très précis peuvent être utilisés pour mesurer la fréquence de la lumière avec une grande précision. Cela permet aux scientifiques de détecter des changements de longueur d'onde extrêmement subtils.
Le choix de la méthode dépend de facteurs tels que:
* la taille du décalage de la longueur d'onde: Les changements plus petits nécessitent des instruments plus sensibles.
* Le type de source de lumière: Différentes sources émettent différentes distributions spectrales.
* Le contexte de l'étude: La question de recherche spécifique dictera la technique appropriée.
En utilisant ces divers outils, les scientifiques peuvent étudier divers types de changements de longueur d'onde, notamment:
* Doppler Shift: Causée par le mouvement relatif entre la source lumineuse et l'observateur.
* Redshift: Se produit lorsque la lumière est étirée à des longueurs d'onde plus longues en raison de l'expansion de l'univers.
* Blueshift: Se produit lorsque la lumière est comprimée à des longueurs d'onde plus courtes en raison d'objets se déplaçant vers l'observateur.
* Redshift gravitationnel: Causée par la courbure de l'espace-temps autour d'objets massifs.
Comprendre ces changements fournit des informations inestimables sur diverses disciplines scientifiques, notamment l'astronomie, la cosmologie, la physique et la science des matériaux.
