Harmonski oscilator: vrste i primene

Tehnološki napredak je rezultat proučavanja fizičkih fenomena, otkrića u kvantnom polju i drugim sferama. Istovremeno, izrađeni su novi uređaji i uređaji, preko kojih je moguće izvesti različite studije i objasniti fenomene microworld-a. Jedan od takvih mehanizama je harmonijski oscilator, čiji princip je poznat čak i predstavnici drevnih civilizacija.

Uređaj i njegovi tipovi

Harmonski oscilator je mehanički sistem koji je u pokretu, što je opisano jednačinom linearne diferencijacije sa koeficijentima konstantne vrednosti. Najjednostavniji primeri takvih uređaja su opterećenje na oprugu, klatno, akustičke sisteme, kretanje molekularnih čestica,

Konvencionalno se mogu razlikovati sledeće vrste ovog uređaja:

• Jednostavan harmonični oscilator - ovde je sistem, kada je zaključen iz položaja ostatka, pod dejstvom sile F, koja se može izraziti formulom F = -kx, gdje je k koeficijent krutosti datog sistema, a x je pomjeranje. U ovom slučaju, F je jedina komponenta koja utiče na oscilacije.
• Linearni harmonični oscilator - ovde se kretanje odvija u jednoj ravni uz pravu putanju. Takav sistem se naziva jednodimenzionalnim, a oscilacije se vrše pod dejstvom sile kvazi-elastične prirode.
• Osušeni model - ovde na sistem utiče i sila frikcije, koja je usmerena protiv kretanja i djeluje proporcionalno brzini ove oscilacije. U ovom slučaju proces apsorpcije obično karakteriše parametar koji nema dimenziju i naziva se Q-faktor. Ova vrijednost je svojstvo sistema koji određuje odnos rezerva energije do njegovih gubitaka u jednom oscilacionom periodu.

Primjena uređaja

Ovaj uređaj se koristi u različitim oblastima, uglavnom za proučavanje prirode oscilatornih sistema. Kvantni harmonični oscilator se koristi za proučavanje ponašanja fotonskih elemenata. Rezultati eksperimenata mogu se koristiti u različitim oblastima. Tako su fizičari iz američkog instituta otkrili da se atributi berilijuma, koji se nalaze na prilično velikim distancama jedni od drugih, mogu interagovati na kvantnom nivou. U ovom slučaju, ponašanje ovih čestica je slično telima (metalnim loptama) u makrokomusu koji se kreće napred nazad, sličan harmoničnom oscilatoru. Berilijumski joni, uprkos fizičkim velikim razdaljinama, zamijenjeni su za najmanje jedinice energije (kvantne). Ovo otkriće omogućava značajno unapređenje IT-tehnologija, a takođe daje novo rješenje u proizvodnji računarske opreme i elektronike.

U proceni muzičkih radova koristi se harmoničan oscilator. Ova metoda se zove spektroskopska istraživanja. Utvrđeno je da je najstabilniji sistem sastav četiri muzičara (kvartet). Moderni radovi su uglavnom anharmonični.