Teknologinen kehitys tapahtuu tutkimalla fysikaalisia ilmiöitä, löytöjä kvanttikentällä ja muilla aloilla. Samalla keksitään uusia laitteita ja laitteita, joiden avulla voidaan tehdä erilaisia tutkimuksia ja selittää mikromaailman ilmiöitä. Yksi näistä mekanismeista on harmoninen oskillaattori, jonka periaatteen tunsivat jopa muinaisten sivilisaatioiden edustajat.
Laite ja sen tyypit
Harmoninen oskillaattori on liikkeessä oleva mekaaninen järjestelmä, jota kuvataan lineaarisella differentiaaliyhtälöllä vakioarvoisilla kertoimilla. Yksinkertaisimpia esimerkkejä tällaisista laitteista ovat paino jousessa, heiluri, akustiset järjestelmät, molekyylihiukkasten liike jne.
Tämän laitteen seuraavat tyypit voidaan erottaa ehdollisesti:
-
lineaarinen harmoninen oskillaattori Yksinkertainen harmoninen oskillaattori - tässäjärjestelmä on lepoasennosta poistettuna voiman F vaikutuksen alaisena, joka voidaan ilmaista kaavalla F=-kx, missä k on tämän järjestelmän jäykkyyskerroin, x on siirtymä. Tässä tapauksessa F on ainoa komponentti, joka vaikuttaa värähtelyihin.
- Lineaarinen harmoninen oskillaattori - tässä liike tapahtuu yhdessä tasossa suoraa polkua pitkin. Tätä järjestelmää kutsutaan myös yksiulotteiseksi, värähtelyt suoritetaan kvasi-elastisen voiman vaikutuksesta.
- Vaimennettu malli - tässä järjestelmään vaikuttaa myös kitkavoima, joka kohdistuu liikettä vastaan ja toimii suhteessa tämän värähtelyn nopeuteen. Tässä tapauksessa vaimennusprosessille on yleensä tunnusomaista parametri, jolla ei ole mittaa ja jota kutsutaan laatutekijäksi. Tämä arvo on järjestelmän ominaisuus, joka määrittää energiareservin suhteen sen hävikkiin yhdessä värähtelyjaksossa.
Laitteen käyttäminen
Tätä laitetta käytetään useilla aloilla, pääasiassa värähtelyjärjestelmien luonteen tutkimiseen. Kvanttiharmonista oskillaattoria käytetään fotonielementtien käyttäytymisen tutkimiseen. Kokeiden tuloksia voidaan käyttää eri aloilla. Joten fyysikot American Institutesta havaitsivat, että berylliumatomit, jotka sijaitsevat melko suurilla etäisyyksillä toisistaan, voivat olla vuorovaikutuksessa kvanttitasolla. Samaan aikaan näiden hiukkasten käyttäytyminen on samanlainen kuin makrokosmoksen kappaleet (metallipallot), jotka liikkuvat eteenpäin-paluujärjestyksessä, samalla tavalla kuin harmoninen oskillaattori. ionejafyysisesti suurista etäisyyksistä huolimatta beryllium vaihtoi pienimmät energiayksiköt (kvantit). Tämä löytö mahdollistaa IT-tekniikoiden merkittävän edistymisen ja tarjoaa myös uuden ratkaisun tietokonelaitteiden ja elektroniikan tuotannossa.
Harmonista oskillaattoria käytetään musiikkiteosten arvioinnissa. Tätä menetelmää kutsutaan spektroskooppiseksi tutkimukseksi. Samalla havaittiin, että vakain järjestelmä on neljän muusikon (kvartetti) sävellys. Ja nykyaikaiset teokset ovat enimmäkseen epäharmonisia.
