Harmonisk oscillator: typer og applikasjoner

Teknologisk fremgang er oppnådd takket værestudiet av fysiske fenomener, funn i kvantefeltet og andre sfærer. Samtidig er nye enheter og enheter oppfunnet, der det er mulig å gjennomføre ulike studier og forklare fenomenene til microworld. En av slike mekanismer er en harmonisk oscillator, hvis handlingsprinsipp var kjent selv av representanter fra gamle sivilisasjoner.

Enhet og dens typer

En harmonisk oscillator er en mekanisk oscillatorSystemet i bevegelse, som er beskrevet av en lineær differensialligning med konstante koeffisienter verdier. De enkleste eksempler på slike enheter - Belastningen på fjæren, pendel akustisk system, bevegelsen av molekylarter og andre.

Konvensjonelt kan følgende typer av denne enheten skiller seg ut:

• En enkel harmonisk oscillator - her systemetved fradrag fra hvileposisjonen er under virkningen av kraften F, som kan uttrykkes med formelen F = -kx, hvor k er stivhetskoeffisienten til det gitte systemet, og x er forskyvningen. I dette tilfellet er F den eneste komponenten som påvirker svingninger.
• Den lineære harmoniske oscillatoren er herBevegelsen skjer i ett plan langs en rett bane. Også dette systemet kalles en-dimensjonal, oscillasjoner er laget under virkningen av kraften av en kvasi-elastisk natur.
• En dempet modell - her påvirkes systemet ogsåFriksjonskraften som er rettet mot bevegelsen og virker i forhold til hastigheten på denne svingningen. I dette tilfellet kjennetegnes dempingsprosessen vanligvis av en parameter som ikke har en dimensjon og kalles en Q-faktor. Denne verdien er en egenskap av systemet som bestemmer forholdet mellom energireserven og dets tap i en svingningsperiode.

Applikasjon av enheten

Denne enheten brukes i forskjelligesfærer, hovedsakelig for å studere naturen av oscillerende systemer. Quantum harmonisk oscillator brukes til å studere oppførselen til fotonelementer. Resultatene av eksperimenter kan brukes i ulike felt. Fysikere fra det amerikanske instituttet har således oppdaget at berylliumatomer som ligger i forholdsvis store avstander fra hverandre, kan interagere på kvantnivå. Oppførselen til disse partiklene lignende legemer (metallkuler) i makro, som beveger seg i en progressiv-returner måte som er analog harmonisk oscillator. Berylliumioner, til tross for fysisk store avstander, ble utvekslet for de minste enhetene av energi (quanta). Denne oppdagelsen gjør det mulig å forbedre IT-teknologien betydelig, og gir også en ny løsning i produksjon av maskinvare og elektronikk.

Den harmoniske oscillatoren brukes i estimeringmusikalske verk. Denne metoden kalles spektroskopisk forskning. Det ble etablert at det mest stabile systemet er sammensetningen av fire musikere (kvartett). Og moderne arbeider er for det meste anharmoniske.