Le progrès technologique passe par l'étude des phénomènes physiques, les découvertes dans le domaine quantique et d'autres domaines. Dans le même temps, de nouveaux appareils et dispositifs sont inventés, à travers lesquels il est possible de mener diverses études et d'expliquer les phénomènes du micromonde. L'un de ces mécanismes est l'oscillateur harmonique, dont le principe était connu même des représentants des civilisations anciennes.
L'appareil et ses types
Un oscillateur harmonique est un système mécanique en mouvement, décrit par une équation différentielle linéaire à coefficients de valeur constante. Les exemples les plus simples de tels dispositifs sont un poids sur un ressort, un pendule, des systèmes acoustiques, le mouvement de particules moléculaires, etc.
Les types suivants de cet appareil peuvent être distingués conditionnellement:
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oscillateur harmonique linéaire Oscillateur harmonique simple - icile système, lorsqu'il est retiré d'une position de repos, est sous l'action d'une force F, qui peut être exprimée par la formule F=-kx, où k est le coefficient de raideur de ce système, x est le déplacement. Dans ce cas, F est la seule composante qui affecte les oscillations.
- Oscillateur harmonique linéaire - ici, le mouvement se produit dans un plan le long d'une trajectoire rectiligne. Ce système est aussi appelé unidimensionnel, les oscillations s'effectuent sous l'action d'une force de nature quasi-élastique.
- Modèle amorti - ici, le système est également affecté par la force de friction, qui est dirigée contre le mouvement et agit proportionnellement à la vitesse de cette oscillation. Dans ce cas, le processus d'amortissement est généralement caractérisé par un paramètre sans dimension appelé facteur de qualité. Cette valeur est une propriété du système qui détermine le rapport entre la réserve d'énergie et ses pertes en une période d'oscillation.
Utilisation de l'appareil
Cet appareil est utilisé dans divers domaines, principalement pour étudier la nature des systèmes oscillatoires. L'oscillateur harmonique quantique est utilisé pour étudier le comportement des éléments photoniques. Les résultats des expériences peuvent être utilisés dans divers domaines. Ainsi, des physiciens de l'Institut américain ont découvert que les atomes de béryllium, situés à des distances assez grandes les uns des autres, peuvent interagir au niveau quantique. Dans le même temps, le comportement de ces particules est similaire aux corps (boules métalliques) du macrocosme, se déplaçant dans un ordre aller-retour, semblable à un oscillateur harmonique. des ionsle béryllium, malgré de grandes distances physiques, échangeait les plus petites unités d'énergie (quanta). Cette découverte permet de faire progresser de manière significative les technologies informatiques, et apporte également une nouvelle solution dans la production de matériel informatique et électronique.
L'oscillateur harmonique est utilisé dans l'évaluation des œuvres musicales. Cette méthode est appelée examen spectroscopique. Dans le même temps, il a été constaté que le système le plus stable est une composition de quatre musiciens (un quatuor). Et les œuvres modernes sont pour la plupart anharmoniques.
