Harmonski oscilator: vrste in aplikacije

Tehnološki napredek je posledica študije fizični pojavi, odkritja v kvantnem polju in drugih sferah. Hkrati so izumili nove naprave in naprave, s pomočjo katerih je mogoče izpeljati različne študije in pojasniti pojave microworlda. Eden takih mehanizmov je harmonični oscilator, katerega načelo delovanja so znali tudi predstavniki starih civilizacij.

Naprava in njegove vrste

Harmonični oscilator je mehanski sistem v gibanju, ki je opisan enačba linearne diferencial s koeficienti konstantne vrednosti. Najenostavnejši primeri takih naprav so obremenitev na vzmet, nihalo, akustične sisteme, gibanje molekularnih delcev,

Konvencionalno je mogoče razlikovati med naslednjimi vrstami te naprave:

• Preprosta harmonično oscilator - tu sistem če se odstranijo iz položaja mirovanja pod vplivom sil F, ki se lahko izrazi s formulo F = -kx, kjer je k - vzmetno konstanto sistema, x - odmik. V tem primeru je F edina komponenta, ki vpliva na nihanje.
• Linearni harmonični oscilator - tu je gibanje v eni ravnini vzdolž naravne poti. Tudi ta sistem se imenuje enodimenzionalen, oscilacije se izvajajo pod vplivom sile kvazi-elastične narave.
• Utišan model - tu je vplival tudi sistem sila trenja, ki je usmerjen proti gibanju in sorazmerno s hitrostjo tega nihanja. V tem primeru postopek dušenja običajno označuje parameter, ki nima dimenzije in se imenuje Q-faktor. Ta količina je lastnost sistema, ki določa razmerje med rezervno energijo in izgubo na enoto nihanje obdobja.

Uporaba naprave

Ta naprava se uporablja na različnih področjih, predvsem za preučevanje narave oscilatornih sistemov. Kvantni harmonični oscilator se uporablja pri proučevanju obnašanja fotonskih elementov. Rezultate poskusov lahko uporabimo na različnih področjih. Tako so fiziki iz ameriškega inštituta je pokazala, da so atomi berilij, ki se nahajajo na precej veliki razdalji drug od drugega, lahko vplivajo na kvantni ravni. V tem primeru je vedenje teh delcev podobno telesom (kovinske kroglice) v makrokozmom, ki se gibljejo v naprej-nazadnem vrstnem redu, podobno harmoničnemu oscilatorju. Berilijev ion, kljub telesno velikim razdaljam, so zamenjali za najmanjše enote energije (kvantne). To odkritje omogoča znatno pospešitev IT-tehnologij in tudi novo rešitev pri proizvodnji računalniške strojne in elektronske opreme.

Pri vrednotenju glasbenih del se uporablja harmoničen oscilator. Ta metoda se imenuje spektroskopska raziskava. Ugotovljeno je bilo, da je najbolj stabilen sistem sestava štirih glasbenikov (kvartet). Moderna dela so večinoma anharmonična.