Αρμονικός ταλαντωτής: τύποι και χρήσεις

Η τεχνολογική πρόοδος πραγματοποιείται μέσω της μελέτης των φυσικών φαινομένων, ανακαλύψεις στην κβαντική τομέα και σε άλλους τομείς. Την ίδια στιγμή επινόηση νέων συσκευών και αξεσουάρ, μέσω του οποίου είναι δυνατή η διεξαγωγή διαφόρων μελετών και να εξηγήσει τα φαινόμενα του μικρόκοσμου. Ένας τέτοιος μηχανισμός είναι ένας αρμονικός ταλαντωτής, αρχή της δράσης είναι γνωστή από τους εκπροσώπους των αρχαίων πολιτισμών.

Η συσκευή και τα είδη της

Αρμονική ταλαντωτής - ένα μηχανικό σύστημα που είναι σε κίνηση, η οποία περιγράφεται από μια εξίσωση των γραμμικών διαφορικών συντελεστές με μία σταθερή τιμή. Τα απλούστερα παραδείγματα τέτοιων συσκευών - το φορτίο επί του ελατηρίου, εκκρεμές Ακουστικό σύστημα, η κίνηση των μοριακών ειδών και άλλα.

Υπό όρους μπορεί να διακρίνει τους ακόλουθους τύπους συσκευών:

• Μια απλή αρμονικός ταλαντωτής - εδώ το σύστημα όταν αφαιρεθεί από τη θέση ανάπαυσης υπό την δράση των δυνάμεων F, η οποία μπορεί να εκφραστεί από τον τύπο F = -kx, όπου k - σταθερά ελατηρίου του συστήματος, x - offset. Όπου F είναι το μόνο συστατικό που επηρεάζει τις ταλαντώσεις.
• Γραμμικό αρμονικό ταλαντωτή - εδώ η κίνηση είναι σε ένα επίπεδο κατά μήκος μιας ευθείας διαδρομής. Επίσης, αυτό το σύστημα ονομάζεται ένα μονοδιάστατο ταλαντώσεις συμβαίνουν κάτω από την επίδραση των οιονεί ελαστική φύση.
• Σάπια μοντέλο - εδώ σχετικά με το σύστημα επηρεάζει επίσης τη δύναμη τριβής, η οποία στρέφεται κατά την κίνηση και να ενεργούν κατ 'αναλογία προς την ταχύτητα των δονήσεων. Σε αυτή τη διαδικασία απόσβεσης τυπικά χαρακτηρίζεται από μια παράμετρο που δεν έχει διάσταση και ονομάζεται παράγοντας Q. Αυτή η τιμή είναι μια ιδιότητα του συστήματος που καθορίζει την αναλογία της αποθηκευμένης ενέργειας σε απώλεια της σε ένα χρονικό διάστημα ταλάντωση.

Η χρήση της συσκευής

Αυτή η συσκευή χρησιμοποιείται σε διάφορους τομείς, κυρίως για τη μελέτη της φύσης των συστημάτων ταλάντωσης. Ο αρμονικός ταλαντωτής χρησιμοποιείται στη μελέτη της συμπεριφοράς των φωτονίων στοιχείων. Τα αποτελέσματα των πειραμάτων μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διάφορα πεδία. Έτσι, οι φυσικοί από το Αμερικανικό Ινστιτούτο διαπίστωσε ότι τα άτομα βηρύλλιο βρίσκεται σε ένα αρκετά μεγάλο απόσταση ο ένας από τον άλλο, μπορεί να αλληλεπιδρά σε ένα κβαντικό επίπεδο. Η συμπεριφορά αυτών των σωματιδίων, όπως σώματα (μεταλλικές σφαίρες) στο μακρο, κινείται σε ένα προοδευτικό επιστρεφόμενης τρόπο ανάλογο αρμονικό ταλαντωτή. ιόντα βηρυλλίου, αν και φυσικά μεγάλες αποστάσεις, τις χαμηλότερες μονάδες ανταλλαγής ενέργειας (κβάντα). Αυτή η ανακάλυψη επιτρέπει την προώθηση της πληροφορικής-τεχνολογίας, και παρέχει μια νέα λύση στην παραγωγή εξοπλισμού ηλεκτρονικών υπολογιστών και ηλεκτρονικών ειδών.

Ο αρμονικός ταλαντωτής χρησιμοποιείται για την αξιολόγηση μουσικές συνθέσεις. Αυτή η μέθοδος ονομάζεται φασματοσκοπικές μελέτες. Διαπιστώθηκε ότι το πιο σταθερό σύστημα είναι μια σύνθεση των τεσσάρων μουσικών (q). Και σύγχρονα έργα είναι ως επί το πλείστον anharmonicity.