Резонанс

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене

Резонанс във физиката (от френски résonance) е явление, което настъпва при изравняване на честотата на външната сила с честотата на собствените трептения на системата и се изразява в рязко нарастване на амплитудата на принудените трептения

Видове резонанс[редактиране | edit source]

Механичен резонанс[редактиране | edit source]

Елементарен пример за механичен резонанс е люлката. Ако човек се опитва да поддържа честота, близка до резонансната честота на люлката, последната ще отива все по-високо (увеличена амплитуда). Люлката може да се разглежда като обикновено махало и тогава резонансната честота с доста голяма точност може да се опише с формулата:

f = {1 \over 2 \pi} \sqrt {g \over L} ,

където L е дължината, а g е гравитационното ускорение.

Резонансната честота е много важно понятие, особено при строежа на мостове. През 1905 година рухва Египетският мост в Санкт Петербург. В основата на механичния резонанс стои преобразуването на кинетичната енергия в потенциална и обратно.

Магнитен резонанс[редактиране | edit source]

Магнитен резонанс се получава при избирателното поглъщане от дадено вещество на електромагнитна вълна с точно определена честота. Магнитният резонанс се използва в медицината за правене на снимки на меките тъкани.

Електронен парамагнитен резонанс[редактиране | edit source]

Представлява избирателно поглъщане на радиовълни от парамагнитно вещество. Намира приложение при изследване структурата на твърди тела, в квантови усилватели, в химията и други.

Ядрен квадруполен резонанс[редактиране | edit source]

Представлява избирателно поглъщане на електромагнитни вълни от кристали. Определя се от квантови преходи между енергийни състояния с различна ориентация на електрическия квадруполен момент на атомното ядро.

Ядрен магнитен резонанс[редактиране | edit source]

Избирателно поглъщане на електромагнитни вълни от дадено вещество. Определя се от квантови преходи на атомни ядра между енергийни състояния с различна ориентация на спина на ядрото.

Акустичен резонанс[редактиране | edit source]

Трептяща струна: първа (основна), втора и трета хармонична

Много струнни инструменти, като например китарата, имат основна резонансна честота, зависеща от дължината и натягането на струната. Дължината на вълната на първия резонанс е равна на удвоената дължина на струната.

f = {v \over 2L},

където L е дължината на струната, неподвижно прикрепена в двата края. Скоростта на разпространение на вълната се дава с:

v = \sqrt {T \over \rho},

където T е напрежението (натягането) на струната.

Честотата на главния резонанс се изразява с:

f = {\sqrt {T \over \rho} \over 2 L} = {\sqrt {T \over m / L} \over 2 L} = {\sqrt {T \over 4mL}},

където T е силата на натягането, ρ — плътността, а mмасата на струната.

Увеличението на T и намаляването на L увеличава резонансната честота. Освен основната честота f, съществуват и втора, трета, четвърта и т. н. хармонични честоти, кратни на основната — 2f, 3f, 4f...

Външни препратки[редактиране | edit source]