Texnoloji tərəqqi fiziki hadisələrin öyrənilməsi, kvant sahəsində kəşflər və digər sahələrdə həyata keçirilir. Eyni zamanda, yeni cihazlar və cihazlar ixtira edilir ki, onların vasitəsilə müxtəlif tədqiqatlar aparmaq və mikrodünyanın hadisələrini izah etmək mümkündür. Bu mexanizmlərdən biri harmonik osilatordur, onun prinsipi hətta qədim sivilizasiyaların nümayəndələri tərəfindən də məlumdur.
Cihaz və onun növləri
Harmonik osilator hərəkətdə olan mexaniki sistemdir və sabit qiymətli əmsalları olan xətti diferensial tənliklə təsvir olunur. Bu cür cihazların ən sadə nümunələri yaydakı çəki, sarkaç, akustik sistemlər, molekulyar hissəciklərin hərəkəti və s. ola bilər.
Bu cihazın aşağıdakı növləri şərti olaraq fərqləndirilə bilər:
-
xətti harmonik osilator Sadə harmonik osilator - buradasistem istirahət vəziyyətindən çıxarıldıqda F qüvvəsinin təsiri altında olur, bunu F=-kx düsturu ilə ifadə etmək olar, burada k bu sistemin sərtlik əmsalı, x yerdəyişmədir. Bu halda, F salınımlara təsir edən yeganə komponentdir.
- Xətti harmonik osilator - burada hərəkət düz yol boyunca bir müstəvidə baş verir. Bu sistem həm də birölçülü adlanır, salınımlar kvazi-elastik təbiətli qüvvənin təsiri altında həyata keçirilir.
- Sönümlü model - burada sistem həm də hərəkətə qarşı yönəlmiş və bu rəqsin sürətinə mütənasib olaraq fəaliyyət göstərən sürtünmə qüvvəsindən təsirlənir. Bu halda sönümləmə prosesi adətən ölçüsü olmayan və keyfiyyət faktoru adlanan parametrlə xarakterizə olunur. Bu dəyər bir salınım dövründə enerji ehtiyatının itkilərinə nisbətini təyin edən sistemin xüsusiyyətidir.
Cihazdan istifadə
Bu cihaz müxtəlif sahələrdə, əsasən salınan sistemlərin təbiətini öyrənmək üçün istifadə olunur. Kvant harmonik osilator foton elementlərinin davranışını öyrənmək üçün istifadə olunur. Təcrübələrin nəticələri müxtəlif sahələrdə istifadə oluna bilər. Belə ki, Amerika İnstitutunun fizikləri müəyyən ediblər ki, bir-birindən kifayət qədər böyük məsafədə yerləşən berillium atomları kvant səviyyəsində qarşılıqlı təsir göstərə bilir. Eyni zamanda, bu zərrəciklərin davranışı makrokosmosdakı cisimlərə (metal toplara) bənzəyir, harmonik osilatora bənzəyən irəli-geri ardıcıllıqla hərəkət edir. ionlarıberillium, fiziki cəhətdən böyük məsafələrə baxmayaraq, ən kiçik enerji vahidlərini (kvant) mübadilə edirdi. Bu kəşf İT texnologiyalarını əhəmiyyətli dərəcədə inkişaf etdirməyə imkan verir, həmçinin kompüter avadanlığı və elektronika istehsalında yeni həll yolu təqdim edir.
Musiqi əsərlərinin qiymətləndirilməsində harmonik osilatordan istifadə edilir. Bu üsul spektroskopik müayinə adlanır. Eyni zamanda məlum olmuşdur ki, ən sabit sistem dörd musiqiçidən ibarət kompozisiyadır (kvartet). Müasir əsərlər əsasən anharmonikdir.
