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紅移與退行速度計算器

將移位的光譜線換算為紅移 z 以及遙遠星系的退行速度。

nm

Wavelength of the spectral line as measured

nm

Lab wavelength of the same line
Enter z directly to override wavelengths
Recessional velocity (relativistic)
19,298.60km/s

Redshift z = 0.06659

Velocity as a fraction of the speed of light: Low z (v ≈ cz)
Redshift z
0.06659
Low-z velocity (v = cz)
19,961.8 km/s
Relativistic velocity
19,298.6 km/s
Fraction of c
0.0644
Step by step
  1. 1

    Redshift z

    (700 − 656.3) ÷ 656.3 = 0.06659
  2. 2

    Relativistic factor (1+z)²

    (1 + 0.06659)² = 1.137604
  3. 3

    Recessional velocity

    299,792.458 × (1.1376 − 1) ÷ (1.1376 + 1) = 19,298.60
    Relativistic Doppler formula — always stays below the speed of light.
計算結果僅為一般資訊用途的估算值,並非專業建議——在仰賴重要結果之前,請務必自行獨立查證。 閱讀完整免責聲明.
快速解答

此計算機如何運作?

紅移 z = (λ_obs − λ_emit) / λ_emit 比較觀測到的光譜線與其靜止波長。小紅移時,速度 v = cz;較大 z 時,使用相對論多普勒公式 v = c·((1+z)²−1)/((1+z)²+1),其中 c = 299,792.458 km/s,速度始終低於光速。

公式
z = (λ_obs − λ_emit) / λ_emit; v = c·((1+z)² − 1) / ((1+z)² + 1)
How this is calculated

紅移 z 衡量光譜線向較長(較紅)波長延伸的程度。輸入同一發射或吸收譜線的觀測波長 λ_obs 和靜止(實驗室)波長 λ_emit(均以奈米為單位),由 z = (λ_obs − λ_emit) / λ_emit 求得 z。也可直接輸入已知的 z 值以覆蓋波長輸入。

速度由 z 得出。對於小紅移,簡單多普勒近似 v = c·z 較為精確,其中 c = 299,792.458 km/s。隨著 z 增大,此近似會高估速度並可能超過光速,因此主要結果使用相對論多普勒關係 v = c·((1+z)² − 1) / ((1+z)² + 1);該值始終低於光速。計量表顯示 v 佔 c 的比例。

假設條件:本計算將位移視為狹義相對論多普勒效應,這是標準教科書的換算方法。真實的宇宙學退行速度(由空間膨脹引起)取決於所選的宇宙學模型,在非常大的 z 時可能有所不同。特殊情況:λ_emit 不得為零,z 必須大於 −1(允許藍移 z < 0,結果為負值,表示天體正在靠近)。

常見問題

線性近似 v = cz 僅適用於小紅移(大致 z < 0.1)。對於較大的 z,它會高估速度並最終超過光速,因此應使用相對論多普勒公式,這也是主要結果所採用的。

可以。若觀測波長短於靜止波長,z 為負值(藍移),速度也為負值,表示天體正在靠近而非遠離。

不是。這是紅移至速度的狹義相對論多普勒換算。由宇宙膨脹引起的宇宙學退行速度需要特定的宇宙學模型,在大 z 時與此結果不同。

也稱為

紅移計算
退行速度
紅移轉速度
宇宙紅移
z計算
redshift

APA

TG we-Calculate Editorial Team. (2026). 紅移與退行速度計算器 [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/redshift-velocity-calculator

Chicago

TG we-Calculate Editorial Team. "紅移與退行速度計算器." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/redshift-velocity-calculator.

IEEE

TG we-Calculate Editorial Team, "紅移與退行速度計算器," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/zh-tw/calculator/redshift-velocity-calculator

BibTeX

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