Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 1/2017 vyšlo tiskem
7. 2. 2017. V elektronické verzi na webu od 7. 3. 2017.

Veletrhy a výstavy
Pozvánka na výstavu SVĚTLO V ARCHITEKTUŘE 2017 

Architekturní a scénické osvětlení
Světelný design v kostce – Část 28
Osvětlení spiegeltentu a jeho specifika

Aktuality

Kurz osvětlovací techniky XXXIII – 1. oznámení Česká společnost pro osvětlování, regionální skupina Ostrava, a VŠB – Technická…

Konferencia SVETLO 2017 – 1. oznámenie Slovenská svetelnotechnická spoločnosť a Česká společnost pro osvětlování vás pozývajú na…

Chytré lampy PRE potvrdily zhoršenou smogovou situaci v Praze Chytré lampy PRE potvrdily v rámci svého pilotního provozu, že v Holešovicích a…

Jak se bydlí v pasivních domech, řeknou jejich majitelé na veletrhu FOR PASIV Další ročník veletrhu FOR PASIV, který je zaměřený na projektování a výstavbu…

Více aktualit

Dopplerův jev a planety u vzdálených hvězd

číslo 3/2003

Dopplerův jev a planety u vzdálených hvězd
Christian Doppler – dvojité výročí a trvale významný odkaz velkého vědce

doc. Ing. Martin Libra, CSc.,
Česká zemědělská univerzita v Praze
a Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích,
doc. RNDr. Zdeněk Kluiber, CSc.,
Gymnázium Christiana Dopplera v Praze

V letošním roce uplynulo 200 let od narození Christiana Dopplera a současně 150 let od jeho smrti. Jak je v dalším textu uvedeno, tento významný fyzik 19. století měl život pevně spojen s Prahou. Proto stojí za to, připomenout jeho osobnost a rovněž i skutečnost, že jeho nejvýznamnější objev – Dopplerův jev – se dosud hojně využívá v technické praxi a dokonce nalézá stále nové možnosti uplatnění.

Dopplerův jev snad všichni znají především z akustiky. Když se zdroj vlnění přibližuje k pozorovateli, vnímá pozorovatel vyšší frekvenci vlnění

vztah 1.

než jakou zdroj vydává. Jestliže se zdroj vlnění od pozorovatele vzdaluje, vnímá pozorovatel frekvenci nižší

vztah 2.

V obou vztazích je f frekvence zdroje, c rychlost šíření vlnění a v rychlost pohybu zdroje. Ze zkušenosti je známo, že jestliže např. chodce automobil mine a vzdaluje se, ten vnímá hlubší zvuk, než když se k němu automobil blížil (obr. 1). Dopplerův jev postupně našel využití v praxi v mnoha technických oborech i v medicíně. Například s jeho využitím lze měřit rychlost proudění vzduchu či při vyšetření pomocí ultrazvuku je možné sledovat proudění krve cévami. Dopplerův jev lze však pozorovat i na elektromagnetickém vlnění. Policejní radary na měření rychlosti pracují v oboru mikrovln. Protože bývají umístěny mimo silnici, pro přesnější stanovení naměřené hodnoty je třeba určitá korekce, neboť dráha automobilu radar neprotíná.

Obr. 1. Obr. 3. Obr. 4.

Čtenáře časopisu Světlo bude zřejmě nejvíce zajímat jeho využití v oboru optického záření. Pomocí tzv. Dopplerova rudého posunu v emisním spektru vzdálených galaxií (nezaměňovat s gravitačním rudým posuvem) bylo dokázáno rozpínání vesmíru. Čím jsou sledované objekty dále, tím větší je i posun spektrálních čar v jejich emisním spektru směrem k nižším frekvencím, tedy směrem k rudému okraji viditelného záření. To znamená, že čím jsou tyto objekty dále, tím rychleji se vzdalují.

Obr. 2.

Zde podrobněji zmíníme jeden snad nejnovější význam Dopplerova jevu: důkaz existence velkých planet u některých vzdálených hvězd. Z důvodu vzdálenosti mnoha světelných let není možné planetu spatřit dalekohledem, jako je to možné v naší sluneční soustavě. Obíhá-li však v blízkosti takové hvězdy velká planeta velikosti Jupiteru či ještě větší, hvězda se periodicky pohybuje, neboť obě tělesa obíhají kolem společného hmotného středu soustavy. Je-li rovina, ve které leží dráhy hvězdy i planety, orientována tak, že prochází i blízkým okolím Země, jsou obě dráhy viditelné v bočním průmětu. Když se k Zemi planeta blíží, hvězda se vzdaluje a v jejím emisním spektru ve viditelné oblasti je možné pozorovat Dopplerův posun k rudému okraji. Když se naopak planeta vzdaluje, hvězda se blíží a v jejím emisním spektru ve viditelné oblasti lze sledovat Dopplerův posun k fialovému okraji. Tento efekt je schematicky znázorněn na obr. 2. Kromě toho je-li hvězda částečně zastíněna planetou, dočasně klesá její jas. Pravidelná periodičnost těchto dějů s konstantní frekvencí slouží jako nepřímý důkaz existence velké planety.

Na obr. 3 je detail Slunce a na obr. 4 je planeta Jupiter. V případě naší sluneční soustavy však největší planeta Jupiter obíhá v poměrně velké vzdálenosti a efekt je navíc potlačen přítomností ještě dalších velkých planet. Lze tedy předpokládat, že popsaný efekt se v případě Slunce neuplatní a není z hloubi vesmíru pozorovatelný.


Christian Doppler (1803–1853) měl osud v mnohém podobný s Mozartem. Narodil se v Salcburku. Maturitu složil v Linci a poté studoval matematiku na Vídeňském polytechnickém institutu, který absolvoval v roce 1825. Dále studoval na Vídeňské univerzitě vyšší matematiku, mechaniku a astronomii a studia úspěšně zakončil v roce 1829. V Rakousku se dlouho nemohl prosadit. To se mu ale později podařilo v Praze, kde působil v letech 1835 až 1847. Po většinu této doby byl profesorem na Pražském polytechnickém institutu (nynější ČVUT). Zde mohl své vědecké schopnosti plně rozvinout a tak přispět k významnému oživení fyzikálního výzkumu v Čechách. Potýkal se však i se zdravotními problémy. Na jeho zdraví se totiž negativně projevilo i vysoké pracovní vytížení v pedagogické i vědecké práci. V roce 1848 se stal řádným členem Říšské akademie věd ve Vídni a čestným doktorem Pražské univerzity. Vrcholu kariéry dosáhl v roce 1850, když byl jmenován prvním ředitelem nového institutu fyziky na Vídeňské univerzitě. Tuto funkci ale nevykonával dlouho. V roce 1852 se jeho zdravotní stav velmi zhoršil, proto odjel na léčebný pobyt do Benátek v Itálii. Očekával, že mu v léčení pomůže tamní přímořské klima. Jeho stav se však i nadále zhoršoval a v březnu 1853 v Benátkách zemřel.