Armonic oscilator: tipuri și aplicații

Progresul tehnologic se datorează studiului fizice, descoperiri în câmpul cuantic și alte sfere. În același timp, sunt inventate noi dispozitive și dispozitive, prin intermediul cărora este posibil să se efectueze diverse studii și să se explice fenomenul microproceselor. Unul dintre aceste mecanisme este un oscilator armonic, principiul acțiunii fiind cunoscut chiar de reprezentanții civilizațiilor antice.

Dispozitivul și tipurile acestuia

Un oscilator armonic este un sistem mecanic în mișcare care este descris ecuația liniară diferențial cu coeficienți de valoare constantă. Cele mai simple exemple de astfel de dispozitive sunt o sarcină pe un arc, un pendul, sisteme de acustică, mișcarea particulelor moleculare,

În mod convențional, se pot distinge următoarele tipuri de dispozitive:

• Un oscilator armonic simplu - aici sistemul cand este scos din poziția de repaus sub acțiunea forțelor F, care poate fi exprimată prin formula F = -kx, unde k - constantă elastică a sistemului, x - offset. În acest caz, F este singura componentă care afectează oscilațiile.
• Liniar oscilator armonic - aici mișcarea are loc într-un singur plan de-a lungul unei traiectorii drepte. De asemenea, acest sistem este numit unidimensional, oscilațiile se fac sub acțiunea forței de natură cvasi-elastică.
• Un model amortizat - aici este afectat și sistemul forță de frecare, care este îndreptată împotriva mișcării și acționează proporțional cu viteza acestei oscilații. În acest caz, procesul de amortizare este de obicei caracterizat de un parametru care nu are o dimensiune și se numește un factor Q. Această cantitate este o proprietate a sistemului care determină raportul dintre rezerva de energie și pierderile sale pe unu perioada de oscilație.

Aplicarea dispozitivului

Acest dispozitiv este utilizat în diverse domenii, în principal pentru a studia natura sistemelor oscilante. Quantum oscilator armonic este utilizat în studiul comportamentului elementelor fotonice. Rezultatele experimentelor pot fi utilizate în diverse domenii. Astfel, fizicienii de la Institutul american a constatat că atomii de beriliu situate la o distanță destul de mare una de alta, pot interacționa la un nivel cuantic. Comportamentul acestor particule cum ar fi corpuri (bile de metal) în macro, se deplasează într-un mod oscilator armonic analog progresiv-returnabile. Ioniile de beriliu, în ciuda distanțelor fizice mari, au fost schimbate pentru cele mai mici unități de energie (quanta). Această descoperire permite avansarea semnificativă a tehnologiilor IT și oferă, de asemenea, o nouă soluție în producția de hardware și electronice de calculator.

Un oscilator armonic este folosit în evaluarea operelor muzicale. Această metodă se numește cercetare spectroscopică. Sa stabilit că cel mai stabil sistem este compunerea a patru muzicieni (cvartet). Și lucrările moderne sunt în mare parte anarmonice.