Osgiliadur harmonig: mathau a defnyddiau

cynnydd technolegol yn cael ei wneud drwy astudio ffenomenau ffisegol, darganfyddiadau yn y maes cwantwm a meysydd eraill. Ar yr un pryd dyfeisio dyfeisiau newydd ac addurniadau, lle mae modd cynnal astudiaethau amrywiol ac egluro ffenomenau y microworld. Un dull o'r fath yn osgiliadur harmonig, egwyddor o weithredu yn hysbys ers cynrychiolwyr o gwareiddiadau hynafol.

Mae'r ddyfais a'i rywogaethau

Harmonig Oscillator - system fecanyddol sydd yn symud, a ddisgrifir gan hafaliad o'r llinol cyfernodau gwahaniaethol gyda gwerth cyson. Mae'r enghreifftiau symlaf o ddyfeisiadau o'r fath - y llwyth ar y gwanwyn, system Acwstig pendil, y cynnig o'r rhywogaethau moleciwlaidd ac eraill.

Gall Amodol gwahaniaethu rhwng y mathau canlynol o ddyfeisiau:

• Mae harmonig syml osgiliadur - dyma system pan tynnu oddi ar y safle weddill dan effaith grymoedd F, y gellir eu mynegi gan y fformiwla F = -kx, lle mae k - gyson gwanwyn y system, x - gwrthbwyso. Yr hon F yw'r unig elfen sy'n effeithio ar y osgiliadau.
• Llinol harmonig oscillator - dyma y cynnig mewn awyren ar hyd llwybr syth. Hefyd, a elwir yn system hon yw osgiliadau un-dimensiwn yn digwydd o dan y camau o natur led-elastig.
• Pydru model - yma ar y system hefyd yn effeithio ar y llu ffrithiant, sy'n cael ei gyfeirio yn erbyn y mudiad ac yn gweithredu yn gymesur â cyflymder y dirgryniadau. Yn y broses dampio hon yn cael ei nodweddu fel arfer gan paramedr heb unrhyw dimensiwn a elwir Q ffactor. Mae'r gwerth hwn yn eiddo i'r system sy'n penderfynu ar y gymhareb o ynni stôr i'w golli mewn un cyfnod osgiliad.

Defnydd o'r ddyfais

Mae'r ddyfais yn cael ei ddefnyddio mewn gwahanol feysydd yn bennaf ar gyfer astudio natur systemau osgiladu. Mae'r osgiliadur harmonig cwantwm a ddefnyddir yn yr astudiaeth o ymddygiad elfennau ffotonau. Gall y canlyniadau arbrofion yn cael eu defnyddio mewn gwahanol feysydd. Felly, dod o hyd i'r ffisegwyr o Sefydliad Americanaidd fod y atomau beryliwm lleoli ar bellter eithaf mawr oddi wrth ei gilydd, yn gallu rhyngweithio ar lefel cwantwm. Mae ymddygiad y gronynnau hyn fel cyrff (peli metel) yn y macro, gan symud mewn ffordd osgiliadur harmonig cyfatebol blaengar-dalu. ïonau Beryliwm, er bod pellteroedd mawr yn gorfforol, mae'r unedau cyfnewid egni isaf (quanta). Mae'r darganfyddiad yn caniatáu i hyrwyddo TG-dechnolegau, ac yn darparu ateb newydd wrth gynhyrchu offer cyfrifiadurol ac electroneg.

Mae'r osgiliadur harmonig yn cael ei ddefnyddio wrth werthuso cyfansoddiadau cerddorol. Gelwir y dull hwn astudiaethau sbectrosgopig. Canfuwyd bod y system mwyaf sefydlog yn gyfansoddiad o bedwar cerddor (q). A gweithiau cyfoes yn bennaf anharmonicity.