红移是什么？红移的三种类型及其应用

红移是什么？红移的三种类型及其应用

红移是物理学和天文学中的一个重要概念，它描述了电磁辐射波长增加的现象。这种现象在天体物理学中被广泛应用于研究天体的运动规律，同时在高光谱遥感领域也有着重要的应用。本文将为您详细解释红移的定义、成因及其在不同领域的具体表现。

在物理学和天文学领域，红移指物体的电磁辐射由于某种原因波长增加的现象。在可见光波段，这种现象表现为光谱的谱线朝红端移动了一段距离，即波长变长、频率降低。红移的现象目前多用于天体的移动及规律的预测上。

1. 由于多普勒效应，从离开我们而去的恒星发出的光线的光谱向红光光谱方向移动。
2. 一个天体的光或者其它电磁辐射可能由于运动、引力效应等被拉伸而使波长变长。因为红光的波长比蓝光的长，所以这种拉伸对光学波段光谱特征的影响是将它们移向光谱的红端，于是这些过程被称为红移。
3. 在高光谱遥感领域的红移。在植被的光谱曲线中，遭胁迫的植物的红-红外透射曲线向更短波长方向移动(Cibula和Carter，1992)的现象称为“红端偏移”简称红移。简单地说，就是700纳米波长范围的拐点向短波方向移动(如左图曲线)。红移一般是植被遭受胁迫所致，具体解释如下：

叶片的光谱反射最有可能在敏感的可见光范围(535～640纳米和685～700纳米)首先反映植被受胁迫的情况。当植被遭受胁迫和叶绿素生产量开始下降时，由于叶绿素的缺乏一般会使植物在叶绿素吸收带上的吸收减少。这样的植物具有高得多的反射，特别是在红光和绿光部分。(John R Jensen)因此，植物会变成黄色或萎黄色。可见光的反射率增加实际上与植被遭受胁迫时叶片反射率的响应完全一致。只有当足够大并造成这篇严重脱水时，红外反射率才会开始响应(即，开始红移)。

红移的三种类型

红移主要分为三种类型：

1. 多普勒红移：由于辐射源在固定的空间中远离观察者所造成的。
2. 引力红移：由于光子摆脱引力场向外辐射所造成的。
3. 宇宙学红移：由于宇宙空间自身的膨胀所造成的。

对于不同的研究对象，可能会牵涉到不同的红移类型。例如，在天体物理学中，宇宙学红移是研究宇宙膨胀和天体运动的重要工具；而在高光谱遥感领域，红移则被用来监测植被的健康状况。