Harmoniese ossillator: tipes en toepassings

Harmoniese ossillator: tipes en toepassings
Harmoniese ossillator: tipes en toepassings
Anonim

Tegnologiese vooruitgang word uitgevoer deur die studie van fisiese verskynsels, ontdekkings in die kwantumveld en ander velde. Terselfdertyd word nuwe toestelle en toestelle uitgevind waardeur dit moontlik is om verskeie studies uit te voer en die verskynsels van die mikrowêreld te verduidelik. Een van hierdie meganismes is die harmoniese ossillator, waarvan die beginsel selfs deur verteenwoordigers van antieke beskawings bekend was.

Die toestel en sy tipes

harmoniese ossillator
harmoniese ossillator

'n Harmoniese ossillator is 'n meganiese stelsel in beweging, wat beskryf word deur 'n lineêre differensiaalvergelyking met koëffisiënte van konstante waarde. Die eenvoudigste voorbeelde van sulke toestelle is 'n gewig op 'n veer, 'n slinger, akoestiese stelsels, die beweging van molekulêre deeltjies, ens.

Die volgende tipes van hierdie toestel kan voorwaardelik onderskei word:

  • lineêre harmoniese ossillator
    lineêre harmoniese ossillator

    Eenvoudige harmoniese ossillator - hierdie stelsel, wanneer dit uit 'n rusposisie verwyder word, is onder die werking van 'n krag F, wat uitgedruk kan word deur die formule F=-kx, waar k die styfheidskoëffisiënt van hierdie stelsel is, x die verplasing is. In hierdie geval is F die enigste komponent wat die ossillasies beïnvloed.

  • Lineêre harmoniese ossillator - hier vind die beweging plaas in een vlak langs 'n reguit pad. Hierdie stelsel word ook eendimensioneel genoem, ossillasies word uitgevoer onder die werking van 'n krag van 'n kwasi-elastiese aard.
  • Gedempte model - hier word die stelsel ook beïnvloed deur die wrywingskrag, wat teen die beweging gerig is en in verhouding tot die spoed van hierdie ossillasie optree. In hierdie geval word die dempingsproses gewoonlik gekenmerk deur 'n parameter wat geen dimensie het nie en word die kwaliteitsfaktor genoem. Hierdie waarde is 'n eienskap van die stelsel wat die verhouding van die energiereserwe tot sy verliese in een periode van ossillasie bepaal.

Gebruik die toestel

kwantum harmoniese ossillator
kwantum harmoniese ossillator

Hierdie toestel word in verskeie velde gebruik, hoofsaaklik om die aard van ossillatoriese stelsels te bestudeer. Die kwantumharmoniese ossillator word gebruik om die gedrag van fotonelemente te bestudeer. Die resultate van eksperimente kan in verskeie velde gebruik word. Dus, fisici van die Amerikaanse Instituut het gevind dat berillium-atome, wat op redelike groot afstande van mekaar geleë is, op die kwantumvlak interaksie kan hê. Terselfdertyd is die gedrag van hierdie deeltjies soortgelyk aan liggame (metaalballetjies) in die makrokosmos, wat in 'n vorentoe-terugkeer volgorde beweeg, soortgelyk aan 'n harmoniese ossillator. ioneberillium het, ten spyte van fisies groot afstande, die kleinste eenhede energie (kwanta) uitgeruil. Hierdie ontdekking maak dit moontlik om IT-tegnologie aansienlik te bevorder, en bied ook 'n nuwe oplossing in die vervaardiging van rekenaartoerusting en elektronika.

Die harmoniese ossillator word gebruik in die evaluering van musiekwerke. Hierdie metode word spektroskopiese ondersoek genoem. Terselfdertyd is gevind dat die mees stabiele sisteem 'n komposisie van vier musikante ('n kwartet) is. En moderne werke is meestal anharmonies.

Aanbeveel: