Oszcillációk és hullámok

Az ilyen jelenségek, mint a rezgések és a hullámok a legelterjedtebbek, mind élő, mind szervetlenek. Az oszcillációs folyamatok azok, amelyekben az adott rendszer egyes kitett állapotai rendszeresen ismétlődnek. Mivel az iskola mindenki ismeri a kísérleteket lengő inga esetén - ez a példa a legegyszerűbb oszcillációs folyamatról.

Bonyolultabb, de ebből nem kevésbé gyakori lehet tekinteni olyan jelenség, mint a hullámok. Természetük nagyon változatos, és sok olyan jelenséget megfigyelhetünk, amely körülvesz minket. A leglátványosabb, ha ezt így meg lehet tenni, könnyű, különböző környezetekben - levegőben, vízben, vákuumban, kémiai keverékekben elterjedt.

A rezgések és a hullámok egymással való kölcsönhatásának megértése egyszerű. Képzeljen el egy bizonyos oszcilláló rendszert, ugyanazt az inga vibráló állapotban, majd mozdítsa el, anélkül, hogy leállítja az oszcillációs folyamatot, egy másik helyre, és hullámjelenséget kap. Egy szóval egy folyamatot hullámnak nevezhetünk, amelynek során az oszcillációk egy helyről a másikra mozognak.

A hullámok ingadozásának jellege közötti különbség a matematikai reflexió példájára is utalhat. Az oszcillációkat és a hullámokat, amelyek képletei különböznek egymástól, így fejeződnek ki.

A legegyszerűbb formájú oszcillációkat az oszcillációk számának, frekvenciájának és egy oszcillációs ciklusának mutatói jellemzik. Ezeknek a paramétereknek a kapcsolatformátuma a következő alakban van: f = 1 / T, ahol n az oszcillációk száma, T az az időtartam, amely alatt az oszcillációs folyamat megtörténik. Ha az oszcillációs jelenségek részletesebb leírása szükséges, további paramétereket alkalmazunk. Így például, ha ciklikus típusú oszcillációkat vizsgálunk, indikátorként szükségünk lesz: a fázis (j) egy olyan mennyiség, amely azt jelzi, hogy az oszcilláció melyik része már bekövetkezett az egész folyamat kezdete óta, a ciklikus frekvencia (w), az amplitúdó (A) Rendszer a kezdeti állapotból. Ennek a harmonikus folyamatnak a képletét az alábbi formában kapjuk: f = A sin j, vagy A = f / sin j.

Figyelembe véve, hogy a hullám és a hullám közötti különbség fő tényezője az elmozdulási érték, a legegyszerűbb formában a hullámjelenség a következő képlet segítségével tükröződhet: S = A · sin ω x (t - x / v), ahol S a hullám elmozdulása, v az elmozdulás sebessége (Hullámsebesség), és ω a szögfrekvencia.

A rezgés-hullámú folyamatok tanulmányozásával foglalkozó tudományokban szokásos, hogy külön-külön figyelembe veszik a mechanikai hullámokat és az oszcillációkat, elektromágneses. Ez annak köszönhető, hogy az elektromágneses hullámok speciális médiumokban propagálnak, és az jellemzi, hogy a szaporítás során a vibrációs impulzus energiáját átviszik a lényegi (rendszer) átvitel nélkül, ami ezt a rezgést okozza. Először is, egy példa lehet számos területen: elektromos, elektromágneses, rádióhullámok, különböző típusú sugárzás.

Mint már említettük, a rezgéseket és a hullámokat elméletileg külön kezelik, de ez nem jelenti azt, hogy a természetben elszigeteltek és az ember által létrehozott technológiák. A legélénkebb példa lehet a vibrációs hullámú folyamatok alkalmazása a radarban. A sugárzó állomás egy előre meghatározott frekvenciájú hullámos oszcilláló jelet küld egy olyan tárgyra, amely egy bizonyos időben mozog. A hullám eléri ezt az objektumot egy másik pillanatban, de tükröződik és megérkezik a fogadó állomáson (modul) - a harmadik. Vagyis a hullám előfeltétele és a vétel között egy bizonyos időintervallum keletkezik, ami jellemzi a tárgy tér mozgását. A hullám és a távolság késleltetésének tudatában nagy pontossággal meghatározhatja a mozgó tárgy sebességét, valamint a helyét. És minél kisebb a hullámhossz, annál pontosabbak a helymeghatározások.

A modern technológiákban az oszcilláció és a hullámok egyre gyakoribbak. Minden ismert számítógépes processzor nem más, mint egy oszcilláló rendszer, amelyben több százmillió tranzisztort hajtanak végre számítási műveletek végrehajtásával a bináris rendszerben lévő oszcillátorok példáján. Az ilyen oszcilláló rendszerek sebessége rendkívül nagy, és gigahercse mérhető. Az ilyen adatokat bármely felhasználó el tudja olvasni a "Sajátgép - Rendszer tulajdonságai" ablak megnyitásával.