Teknologiske fremskridt udføres gennem studiet af fysiske fænomener, opdagelser på kvanteområdet og andre områder. Samtidig opfindes nye enheder og enheder, hvorigennem det er muligt at udføre forskellige undersøgelser og forklare fænomenerne i mikroverdenen. En af disse mekanismer er den harmoniske oscillator, hvis princip var kendt selv af repræsentanter for gamle civilisationer.
Enheden og dens typer
En harmonisk oscillator er et mekanisk system i bevægelse, som beskrives ved en lineær differentialligning med koefficienter med konstant værdi. De enkleste eksempler på sådanne anordninger er en vægt på en fjeder, et pendul, akustiske systemer, bevægelse af molekylære partikler osv.
Følgende typer af denne enhed kan skelnes betinget:
-
lineær harmonisk oscillator Simpel harmonisk oscillator - hersystemet, når det fjernes fra en hvileposition, er under påvirkning af en kraft F, som kan udtrykkes ved formlen F=-kx, hvor k er stivhedskoefficienten for dette system, x er forskydningen. I dette tilfælde er F den eneste komponent, der påvirker oscillationerne.
- Lineær harmonisk oscillator - her sker bevægelsen i ét plan langs en lige vej. Dette system kaldes også endimensionelt, oscillationer udføres under påvirkning af en kraft af kvasi-elastisk karakter.
- Dæmpet model - her er systemet også påvirket af friktionskraften, som er rettet mod bevægelsen og virker i forhold til hastigheden af denne svingning. I dette tilfælde er dæmpningsprocessen norm alt karakteriseret ved en parameter, der ikke har nogen dimension og kaldes kvalitetsfaktoren. Denne værdi er en egenskab ved systemet, der bestemmer forholdet mellem energireserven og dens tab i en periode med svingning.
Brug af enheden
Denne enhed bruges på forskellige områder, primært til at studere karakteren af oscillerende systemer. Den kvanteharmoniske oscillator bruges til at studere opførsel af fotonelementer. Resultaterne af forsøg kan bruges på forskellige områder. Så fysikere fra American Institute fandt ud af, at beryllium-atomer, der er placeret i ret store afstande fra hinanden, kan interagere på kvanteniveau. Samtidig ligner disse partiklers adfærd kroppe (metalkugler) i makrokosmos, der bevæger sig i en fremadrettet-retur-rækkefølge, svarende til en harmonisk oscillator. ionerberyllium udvekslede trods fysisk store afstande de mindste energienheder (kvanter). Denne opdagelse gør det muligt at fremme it-teknologier betydeligt og giver også en ny løsning inden for produktion af computerudstyr og elektronik.
Den harmoniske oscillator bruges til evaluering af musikalske værker. Denne metode kaldes spektroskopisk undersøgelse. Samtidig fandt man ud af, at det mest stabile system er en sammensætning af fire musikere (en kvartet). Og moderne værker er for det meste anharmoniske.
