閱讀短文,回答問題:星系在遠離我們而去當一列火車迎面駛來時,我們聽到的汽笛聲音調會升高(即聲波的頻率升高);當...
問題詳情:
閱讀短文,回答問題:
星系在遠離我們而去
當一列火車迎面駛來時,我們聽到的汽笛聲音調會升高(即聲波的頻率升高);當它離我們遠去時,音調降低(即聲波的頻率降低),這一現象叫多普勒效應.
不同*光的頻率不同.光同樣可以產生多普勒效應,當光源靠近我們或離我們遠去時,我們觀測到它發出的光的頻率也會發生變化.變化的規律與聲音相同.
20世紀天文學家哈勃觀察到,幾乎所有遠處星系發出光的頻率都向紅光方向偏移,稱為“紅移”.這一現象說明,星系在遠離我們而去.哈勃研究了24個距離已知的星系,由它們發出光頻率的偏移推算出他們退行的速度,畫出它們退行的速度v與它們離我們的距離r的v-r影象,如圖所示.圖中只標出其中四種星團,橫座標單位中的l.y.是光年,它表示光在一年內所通過的距離.分析圖象,哈勃總結出v和r之間存在簡單的正比關係,即:v = Hr,H為哈勃常數,這便是“哈勃定律”.
為解釋哈勃定律,科學家提出“宇宙大*”理論.認為宇宙是從一個大*的火球開始形成的,假設我們就位於其中心.大*後各星系以不同的速度向外勻速運動,遠離我們而去.
(1)鳴笛的火車遠離我們而去,我們聽到汽笛聲的頻率________(升高/不變/降低).
(2)若遠處有光源在靠近地球,則在地球上觀察到它所發出光的頻率________(升高/不變/降低).
(3)由文中“紅移”現象推知,紅光的頻率________(大於/等於/小於)紫光的頻率.
(4)關於圖中四種星團速度的描述,符合短文內容的是_______ .
A.四種星團速度相同 B.長蛇星系團速度最大
C.室女雲星團速度不斷變小 D.長蛇星系團速度不斷變大
(5)根據短文內容,估算哈勃常數H的值.寫出計算過程,一年取3×107s,結果保留到整數________ .
【回答】
降低 升高 小於 B 3 × 10 − 18 s − 1
【解析】
由題可知,當汽車迎面駛來時,我們聽到的汽笛聲音調會升高;當它離我們遠去時,音調降低,聽到汽笛聲的頻率變低.
天文學家哈勃觀察到,幾乎所有遠處星系發出光的頻率都向紅光方向偏移,稱為“紅移”.這一現象說明,星系發出光的頻率變小,星系在遠離我們而去.若遠處有光源在靠近地球,則在地球上觀察到它所發出光的頻率將升高.
由文中“紅移”現象推知,紅光的頻率小於紫光的頻率.
由圖可知:四種星團速度不同,長蛇星系團速度最大,室女雲團速度不斷變大,長蛇星系團速度不斷變小.故符合短文內容的是B.
圖中長蛇星系團的速度為v=6
距離為r=2000
由v=Hr
得
知識點:探索宇宙
題型:綜合題
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