Tehnološki napredak ostvaruje se kroz proučavanje fizikalnih pojava, otkrića u kvantnom polju i drugim područjima. Istodobno se izmišljaju novi uređaji i uređaji putem kojih je moguće provoditi različite studije i objašnjavati fenomene mikrosvijeta. Jedan od tih mehanizama je harmonijski oscilator, čiji su princip znali čak i predstavnici drevnih civilizacija.
Uređaj i njegove vrste
Harmonički oscilator je mehanički sustav u kretanju, koji je opisan linearnom diferencijalnom jednadžbom s koeficijentima konstantne vrijednosti. Najjednostavniji primjeri takvih uređaja su uteg na oprugi, njihalo, akustični sustavi, kretanje molekularnih čestica, itd.
Uvjetno se mogu razlikovati sljedeće vrste ovog uređaja:
-
linearni harmonijski oscilator Jednostavan harmonijski oscilator - ovdjesustav je, kada se ukloni iz položaja mirovanja, pod djelovanjem sile F, što se može izraziti formulom F=-kx, gdje je k koeficijent krutosti ovog sustava, x je pomak. U ovom slučaju, F je jedina komponenta koja utječe na oscilacije.
- Linearni harmonijski oscilator - ovdje se kretanje događa u jednoj ravnini duž ravnog puta. Ovaj sustav se naziva i jednodimenzionalnim, oscilacije se izvode pod djelovanjem sile kvazielastične prirode.
- Prigušeni model - ovdje na sustav također utječe sila trenja, koja je usmjerena protiv kretanja i djeluje proporcionalno brzini tog titranja. U ovom slučaju, proces prigušenja obično je karakteriziran parametrom koji nema dimenziju i naziva se faktor kvalitete. Ova vrijednost je svojstvo sustava koje određuje omjer rezerve energije i njezinih gubitaka u jednom razdoblju oscilacije.
Upotreba uređaja
Ovaj uređaj se koristi u raznim područjima, uglavnom za proučavanje prirode oscilatornih sustava. Kvantni harmonijski oscilator koristi se za proučavanje ponašanja fotonskih elemenata. Rezultati eksperimenata mogu se koristiti u raznim područjima. Dakle, fizičari s Američkog instituta otkrili su da atomi berilija, koji se nalaze na prilično velikim udaljenostima jedan od drugog, mogu komunicirati na kvantnoj razini. Istodobno, ponašanje ovih čestica je slično tijelima (metalnim kuglicama) u makrokozmosu, krećući se redoslijedom naprijed-povratak, slično harmonijskom oscilatoru. ioniberilij je, unatoč fizički velikim udaljenostima, razmjenjivao najmanje jedinice energije (kvante). Ovo otkriće omogućuje značajno unapređenje IT tehnologija, a također pruža novo rješenje u proizvodnji računalne opreme i elektronike.
Harmonički oscilator koristi se u ocjenjivanju glazbenih djela. Ova metoda se naziva spektroskopsko ispitivanje. Pritom je utvrđeno da je najstabilniji sustav sastav od četiri glazbenika (kvartet). A moderna djela su uglavnom anharmonična.
