解析宇宙学导论
第二章 基本理论
§2.1 红移
波长是波在沿着传播方向的一个波形信号中，相邻周期且同样端点之间的距离。
波长在物理中表示为：λ，读作“兰姆达”，单位是m（米）。
在无线系统中，长度通常被指定为米、厘米，或毫米。在红外线，可见光，紫外线和射线中，波长更多的指定为nm（纳米，是10的负9次方米)或者埃 (单位是10的负10次方米) 。
我们知道，光（电磁辐射）可按波长划分为几部分：肉眼可见的红橙黄绿青蓝紫颜色光是可见光部分（波长从770nm到390nm，nm是纳米）；往长波延伸则有，红外线（波长从0.770um到1000um，um是微米）和无线电波（波长大于1mm，mm是毫米，天文学上通常称之为射电波）；往短波延伸则有，紫外线（波长390nm到10nm，nm是纳米）、X射线（波长100Å到0.1Å，Å是埃）、γ射线（波长小于0.1 Å，Å是埃）。如果要细分，我们还可以分为：就无线电波来说可细分为米波（1～30m，m是米）、厘米波（1～100cm，cm是厘米）、毫米波（1～10mm，mm是毫米）；就红外线来说可细分为远红外线（30～1000um，um是微米）、中红外线（3.0～30 um，um是微米）、近红外线（0.77～3.0 um，um是微米）。
光（电磁辐射）的特性可以用频率（每秒钟电磁场振动次数——赫兹）表示，频率ν（纽）和波长λ（兰姆达）的换算公式为：
（
式中，c为光速（c=299792458m/s，m/s是每秒米）。
光（电磁辐射）有波和粒子（光子）两重性，光子能量为：
（
式中，h为普朗克常数（h=6.6260755×10-27erg.s，erg.s是尔格·秒）。
红移是物体的电磁辐射由于某种原因使波长增加的现象，在可见光波段，它表现为光谱的谱线朝红端移动，即波长变长、频率降低。相反的，波长变短、频率升高的现象则被称为蓝移。
红移最初是在人们熟悉的可见光波段发现的，随着对电磁波谱各个波段的了解逐步深入，任何电磁辐射的波长增加的现象都称为红移。
对于波长较短的γ射线、X-射线和紫外线等波段，波长变长确实是波谱向红光移动，红移的命名并无问题，然而，对于波长较长的红外线、微波和无线电波等波段，尽管波长增加实际上是远离红光波段，但这种现象仍然被称为红移。
在宇宙观测过程中，设观测者观测到的波长为λ，在地球上实验室测定的波长λ0，那么，波长的变化量就是：
（
该式就是红移的定义式，在地球上实验室里测定的波长
由于引起红移的原因不同，红移也有不同的种类。依据引起红移的原因进行分类可分为如下三种：
1 由于光源的相对运动所引起的红移，通常称之为多普勒红移。这种多普勒红移是我们最为熟悉的一种红移。
2 由于光（电磁辐射）脱离引力场引起的红移，通常称之为引力红移。这种引力红移在强引力场中才有明显显现。
3 由于光（电磁辐射）在传播过程中产生的红移，通常称之为宇宙学红移。这种宇宙学红移是《解析宇宙学》于2009年问世以后才有比较清晰认知的一种红移，也是《解析宇宙学导论》主要讨论的红移。
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