Tehnoloogiline progress viiakse läbi füüsikaliste nähtuste uurimise, avastuste kaudu kvantväljas ja muudes valdkondades. Samal ajal leiutatakse uusi seadmeid ja seadmeid, mille kaudu on võimalik läbi viia erinevaid uuringuid ja selgitada mikromaailma nähtusi. Üks neist mehhanismidest on harmooniline ostsillaator, mille põhimõtet teadsid isegi iidsete tsivilisatsioonide esindajad.
Seade ja selle tüübid
Harmooniline ostsillaator on liikuv mehaaniline süsteem, mida kirjeldab konstantse väärtusega koefitsientidega lineaarne diferentsiaalvõrrand. Selliste seadmete lihtsaimad näited on raskus vedrul, pendel, akustilised süsteemid, molekulaarosakeste liikumine jne.
Selle seadme puhul saab tinglikult eristada järgmisi tüüpe:
-
lineaarne harmooniline ostsillaator Lihtne harmooniline ostsillaator – siinsüsteem on puhkeasendist eemaldatuna jõu F mõjul, mida saab väljendada valemiga F=-kx, kus k on selle süsteemi jäikuse koefitsient, x on nihe. Sel juhul on F ainus komponent, mis mõjutab võnkumisi.
- Lineaarne harmooniline ostsillaator – siin toimub liikumine ühes tasapinnas mööda sirget rada. Seda süsteemi nimetatakse ka ühemõõtmeliseks, võnkumisi tehakse kvaasielastse jõu mõjul.
- Damped model - siin mõjutab süsteemi ka hõõrdejõud, mis on suunatud liikumise vastu ja toimib proportsionaalselt selle võnke kiirusega. Sel juhul iseloomustab summutusprotsessi tavaliselt parameeter, millel puudub mõõde ja mida nimetatakse kvaliteediteguriks. See väärtus on süsteemi omadus, mis määrab energiavaru ja selle kadude suhte ühel võnkeperioodil.
Seadme kasutamine
Seda seadet kasutatakse erinevates valdkondades, peamiselt võnkesüsteemide olemuse uurimiseks. Kvantharmoonilise ostsillaatori abil uuritakse footonelementide käitumist. Katsete tulemusi saab kasutada erinevates valdkondades. Niisiis leidsid Ameerika Instituudi füüsikud, et berülliumi aatomid, mis asuvad üksteisest üsna suurel kaugusel, võivad kvanttasandil suhelda. Samal ajal on nende osakeste käitumine sarnane makrokosmoses asuvate kehade (metallkuulidega), mis liiguvad edasi-tagasi järjekorras, sarnaselt harmoonilise ostsillaatoriga. ioonidberüllium vahetas vaatamata füüsiliselt suurtele vahemaadele väikseimaid energiaühikuid (kvante). See avastus võimaldab IT-tehnoloogiaid oluliselt edasi arendada ning pakub ka uue lahenduse arvutiseadmete ja elektroonika tootmisel.
Muusikateoste hindamisel kasutatakse harmoonilist ostsillaatorit. Seda meetodit nimetatakse spektroskoopiliseks uuringuks. Samas leiti, et kõige stabiilsem süsteem on neljast muusikust koosnev koosseis (kvartett). Ja tänapäevased teosed on enamasti anharmoonilised.
