波動のローレンツ変換
OKWaveでおもしろい問題をみつけた。波動の式をローレンツ変換すると,時間の遅れを含むドップラー効果と速度合成則が一度に出てくる。
【問題】(一部改題)
で表される,
方向に進行する波がある。これを
-系に対して
方向に相対速度
をもつ
-系で観測する場合,振動数
,伝搬速度
はどう変換されるか。
【解答】
ローレンツ変換
により,
となる。これを
と比較すると,
を得る。
の
因子は時間の遅れにともなう相対論的効果,第2因子はドップラー効果を意味する。また,
は速度の合成則そのものである。
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