Harmonic oscillator: jenis dan aplikasi

Harmonic oscillator: jenis dan aplikasi
Harmonic oscillator: jenis dan aplikasi
Anonim

Kemajuan teknologi dilakukan melalui studi fenomena fisik, penemuan di bidang kuantum dan bidang lainnya. Pada saat yang sama, perangkat dan perangkat baru ditemukan, yang melaluinya dimungkinkan untuk melakukan berbagai penelitian dan menjelaskan fenomena dunia mikro. Salah satu mekanisme ini adalah osilator harmonik, yang prinsipnya diketahui bahkan oleh perwakilan peradaban kuno.

Perangkat dan jenisnya

osilator harmonik
osilator harmonik

Osilator harmonik adalah sistem mekanis yang bergerak, yang dijelaskan oleh persamaan diferensial linier dengan koefisien nilai konstan. Contoh paling sederhana dari perangkat tersebut adalah berat pada pegas, bandul, sistem akustik, pergerakan partikel molekul, dll.

Jenis perangkat berikut dapat dibedakan secara kondisional:

  • osilator harmonik linier
    osilator harmonik linier

    osilator harmonik sederhana - di sinisistem, ketika dipindahkan dari posisi diam, berada di bawah aksi gaya F, yang dapat dinyatakan dengan rumus F=-kx, di mana k adalah koefisien kekakuan sistem ini, x adalah perpindahan. Dalam hal ini, F adalah satu-satunya komponen yang mempengaruhi osilasi.

  • Osilator harmonik linier - di sini gerakan terjadi dalam satu bidang di sepanjang jalur lurus. Sistem ini juga disebut satu dimensi, osilasi dilakukan di bawah aksi gaya kuasi-elastis.
  • Model teredam - di sini sistem juga dipengaruhi oleh gaya gesekan, yang diarahkan melawan gerakan dan bekerja secara proporsional dengan kecepatan osilasi ini. Dalam hal ini, proses redaman biasanya dicirikan oleh suatu parameter yang tidak memiliki dimensi dan disebut dengan faktor kualitas. Nilai ini adalah sifat sistem yang menentukan rasio cadangan energi dengan kerugiannya dalam satu periode osilasi.

Menggunakan perangkat

osilator harmonik kuantum
osilator harmonik kuantum

Perangkat ini digunakan di berbagai bidang, terutama untuk mempelajari sifat sistem osilasi. Osilator harmonik kuantum digunakan untuk mempelajari perilaku elemen foton. Hasil eksperimen dapat digunakan dalam berbagai bidang. Jadi, fisikawan dari American Institute menemukan bahwa atom berilium, yang terletak pada jarak yang cukup jauh satu sama lain, dapat berinteraksi pada tingkat kuantum. Pada saat yang sama, perilaku partikel ini mirip dengan benda (bola logam) di makrokosmos, bergerak dalam urutan maju-mundur, mirip dengan osilator harmonik. ionberilium, meskipun secara fisik jaraknya jauh, bertukar unit energi terkecil (kuanta). Penemuan ini memungkinkan kemajuan teknologi TI secara signifikan, dan juga memberikan solusi baru dalam produksi peralatan komputer dan elektronik.

Osilator harmonik digunakan dalam evaluasi karya musik. Cara ini disebut pemeriksaan spektroskopi. Pada saat yang sama, ditemukan bahwa sistem yang paling stabil adalah komposisi empat musisi (kuartet). Dan karya-karya modern kebanyakan anharmonis.

Direkomendasikan: