|
|
Большая Советская Энциклопедия (цитаты)
|
|
|
|
|
Осциллятор | Осциллятор (далее О) (от лат. oscillo - качаюсь), физическая система, совершающая колебания. Термином "О" пользуются для любой системы, если описывающие ее величины периодически меняются со временем.
Классический О - механическая система, совершающая колебания около положения устойчивого равновесия.
В положении равновесия потенциальная энергия системы имеет минимум. Если отклонения х от этого положения малы, то в разложении (x) по степеням х можно считать (x) = kx 2/2 (k - постоянный коэффициент); при этом квазиупругая сила =  . Такие О называются гармоническими, их движение описывается линейным уравнением  , решение которого имеет вид х = A sin (wt + j), где m - масса О,  - частота, А - амплитуда колебаний, j - начальная фаза, t - время. Полная энергия гармонического О Е = mw2А2/2 - это сумма периодически меняющихся в противофазе кинетической Т и потенциальной энергий; Е = Т + не зависит от времени. Когда отклонение х нельзя считать малым, в разложении (x) необходим учет членов более высокого порядка - уравнение движения становится нелинейным, а О называется ангармоническим.
Понятие О применяется также к немеханическим колебательным системам в электромагнетизме, акустике, теории тяготения и т.д. Наиболее часто встречающийся электрический О - колебательный контур, содержащий индуктивность и емкость. Колебания напряженностей электрических и полей в плоской электромагнитной волне также можно описывать с помощью понятия О
Квантовый О В квантовой механике задача о линейном (с одной степенью свободы) гармонический О решается с помощью Шредингера уравнения, в котором потенциальная энергия полагается равной = kx 2/2. При этом оказывается, что решение существует лишь для дискретного набора значений энергии
 , n = 0, 1, 2, …, где  - Планка постоянная. Важной особенностью энергетического спектра О является то, что уровни энергии En расположены на равных расстояниях. Т. к. отбора правила разрешают в данном случае переходы только между соседними уровнями, то, хотя квантовый О имеет набор собственных частот wn= En / , излучение его происходит на одной частоте w, совпадающей с классической:  . В отличие от классического О, наименьшее возможное значение энергии (при n = 0) квантового О равно не нулю, а  w /2 (нулевая энергия).
Понятие О играет важную роль в теории твердого тела, в теории электромагнитного излучения, в теории колебательных спектров молекул.
Лит.: Ландау Л. Д., Лившиц Е. М., Механика. Электродинамика, М., 1969 (Краткий курс теоретической физики, кн. 1), гл. 5; их же, Теория поля, 5 изд., М., 1967 (Теоретическая физика, т. 2); их же, Квантовая механика, М., 1963 (Теоретическая физика, т. 3); Леонтович М. А., Статистическая физика, М. - Л., 1944.
В. П. Павлов. |
Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска
|
|
 |
 |
 |
|
