Tehnološki napredak se ostvaruje kroz proučavanje fizičkih fenomena, otkrića u kvantnom polju i drugim poljima. Istovremeno se izmišljaju novi uređaji i uređaji pomoću kojih je moguće provoditi različite studije i objašnjavati fenomene mikrosvijeta. Jedan od ovih mehanizama je harmonijski oscilator, čiji su princip znali čak i predstavnici drevnih civilizacija.
Uređaj i njegove vrste
Harmonički oscilator je mehanički sistem u kretanju, koji je opisan linearnom diferencijalnom jednačinom sa koeficijentima konstantne vrijednosti. Najjednostavniji primjeri takvih uređaja su uteg na oprugi, klatno, akustični sistemi, kretanje molekularnih čestica, itd.
Uvjetno se mogu razlikovati sljedeće vrste ovog uređaja:
-
linearni harmonijski oscilator Jednostavni harmonijski oscilator - ovdjesistem, kada je uklonjen iz položaja mirovanja, je pod dejstvom sile F, koja se može izraziti formulom F=-kx, gde je k koeficijent krutosti ovog sistema, x je pomeraj. U ovom slučaju, F je jedina komponenta koja utiče na oscilacije.
- Linearni harmonijski oscilator - ovdje se kretanje odvija u jednoj ravni duž pravog puta. Ovaj sistem se još naziva i jednodimenzionalnim, oscilacije se vrše pod dejstvom sile kvazielastične prirode.
- Prigušeni model - ovdje na sistem također djeluje sila trenja, koja je usmjerena protiv kretanja i djeluje proporcionalno brzini ove oscilacije. U ovom slučaju, proces prigušenja obično karakterizira parametar koji nema dimenziju i naziva se faktor kvalitete. Ova vrijednost je svojstvo sistema koje određuje omjer rezerve energije i njenih gubitaka u jednom periodu oscilacije.
Korišćenje uređaja
Ovaj uređaj se koristi u raznim oblastima, uglavnom za proučavanje prirode oscilatornih sistema. Kvantni harmonijski oscilator se koristi za proučavanje ponašanja fotonskih elemenata. Rezultati eksperimenata mogu se koristiti u različitim oblastima. Tako su fizičari sa Američkog instituta otkrili da atomi berilijuma, koji se nalaze na prilično velikim udaljenostima jedan od drugog, mogu da komuniciraju na kvantnom nivou. Istovremeno, ponašanje ovih čestica je slično tijelima (metalnim kuglicama) u makrokosmosu, koja se kreću u redoslijedu naprijed-povratak, slično harmonijskom oscilatoru. joniberilij je, uprkos fizički velikim udaljenostima, razmjenjivao najmanje jedinice energije (kvante). Ovo otkriće omogućava značajno unapređenje IT tehnologija, a takođe pruža i novo rešenje u proizvodnji računarske opreme i elektronike.
Harmonski oscilator se koristi u ocjenjivanju muzičkih djela. Ova metoda se naziva spektroskopsko ispitivanje. Istovremeno je utvrđeno da je najstabilniji sistem kompozicija od četiri muzičara (kvartet). A moderna djela su uglavnom anharmonična.
