Harmonisk oscillator: typer og applikationer

Teknologiske fremskridt opnås takket væreundersøgelsen af ​​fysiske fænomener, opdagelser i kvantefeltet og andre kugler. Samtidig opdages nye enheder og enheder, hvorigennem det er muligt at gennemføre forskellige undersøgelser og forklare fænomenerne i microworld. En af sådanne mekanismer er en harmonisk oscillator, hvis handlingsprincip var kendt selv af repræsentanter for gamle civilisationer.

Enhed og dens typer

En harmonisk oscillator er en mekanisk oscillatoret system i bevægelse, der er beskrevet ved ligningen af ​​en lineær differential med koefficienter med konstant værdi. De enkleste eksempler på sådanne anordninger er en belastning på en fjeder, et pendul, akustiksystemer, bevægelsen af ​​molekylære partikler,

Konventionelt kan følgende typer af denne enhed skelnes:

• En simpel harmonisk oscillator - her systemetved fradrag fra hvilepositionen er under virkningen af ​​kraften F, som kan udtrykkes ved formlen F = -kx, hvor k er stivhedskoefficienten for det givne system, og x er forskydningen. I dette tilfælde er F den eneste komponent der påvirker oscillationer.
• Den lineære harmoniske oscillator er herBevægelsen sker i et plan langs en lige bane. Også dette system kaldes en-dimensionelle, oscillationer er lavet under virkningen af ​​kraften af ​​en kvasi-elastisk natur.
• En dæmpet model - her påvirkes systemet ogsåDen friktionskraft, der er rettet mod bevægelsen og virker i forhold til hastigheden af ​​denne svingning. I dette tilfælde karakteriseres dæmpningen typisk af en parameter, der ikke har en dimension og kaldes en Q-faktor. Denne værdi er en egenskab af systemet, der bestemmer forholdet mellem energibesparelsen og dets tab i en oscillationsperiode.

Applikationens anvendelse

Denne enhed bruges i forskelligekugler, hovedsagelig for at studere oscillatoriske systemer. Quantum-harmonisk oscillator anvendes i undersøgelsen af ​​fotonelementers adfærd. Resultaterne af eksperimenter kan anvendes i forskellige felter. Således har fysikere fra det amerikanske institut opdaget, at berylliumatomer placeret på forholdsvis store afstande fra hinanden kan interagere på kvantniveau. I dette tilfælde ligner opførelsen af ​​disse partikler lig med legemer (metalbolde) i makrokosmen, som bevæger sig i en fremadrettet bagudgående rækkefølge, svarende til en harmonisk oscillator. Berylliumioner, på trods af fysisk store afstande, blev udvekslet for de mindste enheder af energi (quanta). Denne opdagelse gør det muligt at forbedre IT-teknologierne væsentligt, og giver også en ny løsning inden for produktion af computerhardware og elektronik.

Den harmoniske oscillator anvendes til estimeringmusikalske værker. Denne metode kaldes spektroskopisk forskning. Det blev fastslået, at det mest stabile system er sammensætningen af ​​fire musikere (kvartet). Og moderne værker er for det meste anharmoniske.