Осциллятор
Осцилля́тор
(от лат. oscillo — качаюсь)
физическая система, совершающая колебания. Термином «О.» пользуются для любой системы, если описывающие её величины периодически меняются со временем.
Классический О. — механическая система, совершающая колебания около положения устойчивого равновесия.
В положении равновесия потенциальная энергия U системы имеет минимум. Если отклонения х от этого положения малы, то в разложении U (x) по степеням х можно считать U (x) = kx 2/2 (k — постоянный коэффициент); при этом Квазиупругая сила F = . Такие О. называются гармоническими, их движение описывается линейным уравнением , решение которого имеет вид х = A sin (ωt + φ), где m — масса О., — частота, А — амплитуда колебаний, φ — начальная фаза, t — время. Полная энергия гармонического О. Е = mω2А2/2 — это сумма периодически меняющихся в противофазе кинетической Т и потенциальной U энергий; Е = Т + U не зависит от времени. Когда отклонение х нельзя считать малым, в разложении U (x) необходим учёт 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 ёмкость. Колебания напряжённостей электрических и магнитного полей в плоской электромагнитной волне также можно описывать с помощью понятия О.
Квантовый О. В квантовой механике (См. Квантовая механика) задача о линейном (с одной степенью свободы) гармонический О. решается с помощью Шрёдингера уравнения (См. Шрёдингера уравнение), в котором потенциальная энергия полагается равной U = kx 2/2. При этом оказывается, что решение существует лишь для дискретного набора значений энергии
, n = 0, 1, 2, …, где ħ — 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 ωn= En /ħ, излучение его происходит на одной частоте ω, совпадающей с классической: . В отличие от классического О., наименьшее возможное значение энергии (при n = 0) квантового О. равно не нулю, а ħω /2 (Нулевая энергия).
Понятие О. играет важную роль в теории твёрдого 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.
Значения в других словарях
- ОСЦИЛЛЯТОР — (от лат. oscillo -качаюсь), физическая система, совершающая колебания. Термином «О.» пользуются для любой системы, если описывающие её величины периодически меняются со временем. К л а с с и ч е с к и й О.— механич. Физический энциклопедический словарь
- осциллятор — -а, м. спец. Система тел, способная совершать колебания (механические, электромагнитные и т. п.). [От лат. oscillum — качание, колебание] Малый академический словарь
- осциллятор — Осцилл/я́тор/. Морфемно-орфографический словарь
- осциллятор — орф. осциллятор, -а Орфографический словарь Лопатина
- осциллятор — ОСЦИЛЛЯТОР а, м. oscillateur, нем. ? <�лат. oscillare колебаться. 1. физ. Колеблющаяся система, совершающая колебания относительно некоторого положения равновесия. СИС 1954. Единство первичных колебаний герцевского осциллятора. 1891. Лебедев 87. Словарь галлицизмов русского языка
- Осциллятор — Оборудование Схема, содержащая кварцевый резонатор и генератор, интегрированные в одном корпусе. Словарь компьютерных терминов
- ОСЦИЛЛЯТОР — ОСЦИЛЛЯТОР, в электронике — система, испытывающая колебания. Цепь осциллятора преобразует постоянный ток в высокочастотный переменный ток. Гармонический осциллятор генерирует синусоидальные колебания. см. также ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК. Научно-технический словарь
- осциллятор — ОСЦИЛЛЯТОР -а; м. [от лат. oscillum — качание, колебание] Спец. Система тел, способная совершать колебания (механические, электромагнитные и т.п.). Энергия осциллятора. Гармонический о. (при малых колебаниях). Толковый словарь Кузнецова
- осциллятор — [ < лат. oscillare колебаться] – физ. 1) колеблющаяся система (например, электрон), совершающая колебания относительно некоторого положения равновесия; 2) прибор, излучающий электромагнитные колебания; служит для ориентировки судов. Большой словарь иностранных слов
- ОСЦИЛЛЯТОР — ОСЦИЛЛЯТОР (от лат. oscillo — качаюсь) — колеблющаяся система. Осциллятор называется гармоническим, если его потенциальная энергия пропорциональна квадрату отклонения от положения равновесия, что имеет место при малых колебаниях. Энергия квантового осциллятора принимает дискретные значения. Большой энциклопедический словарь
- осциллятор — осциллятор м. Любая система тел, способная совершать колебания (технические, электромагнитные и т.п.). Толковый словарь Ефремовой