Il progresso tecnologico si realizza attraverso lo studio dei fenomeni fisici, le scoperte nel campo quantistico e altri campi. Allo stesso tempo, vengono inventati nuovi dispositivi e dispositivi, attraverso i quali è possibile condurre vari studi e spiegare i fenomeni del micromondo. Uno di questi meccanismi è l'oscillatore armonico, il cui principio era conosciuto anche dai rappresentanti di antiche civiltà.
Il dispositivo e i suoi tipi
Un oscillatore armonico è un sistema meccanico in movimento, descritto da un'equazione differenziale lineare con coefficienti di valore costante. Gli esempi più semplici di tali dispositivi sono un peso su una molla, un pendolo, sistemi acustici, il movimento di particelle molecolari, ecc.
I seguenti tipi di questo dispositivo possono essere distinti in modo condizionale:
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oscillatore armonico lineare Semplice oscillatore armonico - quiil sistema, quando viene rimosso da una posizione di riposo, è sotto l'azione di una forza F, che può essere espressa dalla formula F=-kx, dove k è il coefficiente di rigidezza di tale sistema, x è lo spostamento. In questo caso, F è l'unica componente che influenza le oscillazioni.
- Oscillatore armonico lineare - qui il movimento avviene su un piano lungo un percorso rettilineo. Questo sistema è anche chiamato unidimensionale, le oscillazioni vengono eseguite sotto l'azione di una forza di natura quasi elastica.
- Modello smorzato - qui il sistema è influenzato anche dalla forza di attrito, che è diretta contro il movimento e agisce in proporzione alla velocità di questa oscillazione. In questo caso, il processo di smorzamento è solitamente caratterizzato da un parametro che non ha dimensione e viene chiamato fattore di qualità. Questo valore è una proprietà del sistema che determina il rapporto tra la riserva di energia e le sue perdite in un periodo di oscillazione.
Utilizzo del dispositivo
Questo dispositivo viene utilizzato in vari campi, principalmente per studiare la natura dei sistemi oscillatori. L'oscillatore armonico quantistico viene utilizzato per studiare il comportamento degli elementi fotonici. I risultati degli esperimenti possono essere utilizzati in vari campi. Quindi, i fisici dell'American Institute hanno scoperto che gli atomi di berillio, situati a distanze abbastanza grandi l'uno dall' altro, possono interagire a livello quantistico. Allo stesso tempo, il comportamento di queste particelle è simile ai corpi (sfere di metallo) nel macrocosmo, che si muovono in un ordine avanti-ritorno, simile a un oscillatore armonico. ioniil berillio, nonostante le grandi distanze fisiche, scambiava le più piccole unità di energia (quanta). Questa scoperta consente di far avanzare significativamente le tecnologie IT e fornisce anche una nuova soluzione nella produzione di apparecchiature informatiche ed elettroniche.
L'oscillatore armonico viene utilizzato nella valutazione delle opere musicali. Questo metodo è chiamato esame spettroscopico. Allo stesso tempo, si è riscontrato che il sistema più stabile è una composizione di quattro musicisti (un quartetto). E le opere moderne sono per lo più anarmoniche.
