Зазвичай при поясненні ефекту Доплера розглядають спочиваючого спостерігача і джерело, що рухається по прямій. Проявом ефекту називають зміщення ліній у спектрі джерела, яке використовується, наприклад, в астрономії для вимірювання променевої швидкості — проекції вектора швидкості об’єкта на промінь зору. Якщо об’єкт видаляється, всі його спектральні лінії зміщуються в бік довгих хвиль (іншими словами, відзначається червоне зміщення), а наближення джерела до спостерігача реєструється як фіолетове зміщення.

Традиційна ілюстрація до ефекту Доплера, взята з сайту Psu.Edu.

Більш «тонким» наслідком тих же фізичних законів можна вважати уширення ліній в газі, пов’язане з тепловим рухом атомів або молекул. Доплеровське розширення стало підставою для окремого методу оцінки температури за результатами аналізу профілів спектральних ліній.

Обертальна «модифікація» ефекту Доплера відноситься, як випливає з назви, до спостережень за обертовими об’єктами (скажімо, за планетами) і допомагає визначати їх кутову швидкість.

Маючи намір перейти від добре вивчених астрономічних прикладів до проявів цього ефекту в мікромасштабі, автори розглянули фотоелектронні спектри. Як виявилося, обертальний доплеровське уширення, вперше зазначене в експериментальних даних такого роду, добре узгоджується з передбаченнями теорії і залежить від температури і кінетичної енергії фотоелектронів. Досліди підтвердили, що вклади двох типів руху молекули — обертального і лінійного — в уширення спектральних ліній цілком можна порівняти за значимістю.

Повна версія звіту буде опублікована в журналі Physical Review Letters.

Підготовлено за матеріалами Університету штату Орегон.