Ма́ятник Дубоши́нского — механический маятник, совершающий незатухающие квази-собственные колебания за счёт взаимодействия с высокочастотным переменным магнитным полем. [1][2][3][4][5][6][7] Этот эффект был открыт братьями Данилом и Яковом Дубошинскими в 1968—1969 годах.
Маятник Дубошинского состоит из двух взаимодействующих частей:
механического маятника с собственной низкой частотой, с небольшим постоянным магнитом, прикреплённым к его нижнему концу;
Постоянный магнит на конце маятника взаимодействует с магнитным полем соленоида только на ограниченной части траектории маятника — над соленоидом. Эта пространственная неоднородность взаимодействия позволяет маятнику регулировать свой обмен энергией с магнитным полем. Затухающее движение маятника, первоначально отпущенного из любого положения, может перейти в устойчивое, близкое к периодическому. При таком движении маятник за один или за несколько периодов колебаний извлекает из взаимодействия с электромагнитом порцию энергии, в точности компенсирующую потери на трение за это же время. [3][4][5][11][12][15][16][17][18] Устойчивость колебаний поддерживается самоподстройкой фазового соотношения между маятником и высокочастотным полем.[13][14][19][20]
Амплитуда установившихся колебаний принимает одно стационарное значение из дискретного множества значений, возможных для данной частоты питания электромагнита. Квантованные амплитуды практически не зависят от силы переменного тока, питающего электромагнит. В то же время амплитуды весьма чувствительны к изменениям частоты этого тока. Чем выше эта частота, тем больше количество квантованных амплитуд, которые способен реализовать маятник.
↑ 12D.B.Doubochinski, Ya.B.Duboshinsky et al. Discrete modes of a system subject to an inhomogeneous high-frequency force (англ.) // Zh. Tech. Fiz [Sov. Phys.-Tech. Phys] : journal. — 1979. — Vol. [24]. — P. 1160 [642].
↑D.B.Doubochinski, Ya.B.Doubochinski. Wave excitation of an oscillator having a discrete series of stable amplitudes (англ.) // Dokl. Akad. Nauk SSSR [Sov. Phys. Doklady] : journal. — 1982. — Vol. [27]. — P. 605 [564].
↑V.N.Damgov, D.B.Duboshinskii, Ia.B.Duboshinskii. The excitation of undamped oscillations with a discrete series of stable amplitudes (рус.) // Bolgarskaia Akademiia Nauk, Doklady. — 1986. — Т. 39, № 9. — С. 47—50. — Bibcode: 1986BlDok..39...47D.
↑ 12D.B.Doubochinski, Ya.B.Doubochinski. Amorcage argumen-taire d’oscillations entretenues avec une serie discrete d’amplitudes stable (фр.) // EDF Bulletin de la direction des etudes et recherches, serie C, Mathematiques, Informatique : magazine. — 1991. — P. 11—20.
П.С. Ланда, Я.Б. Дубошинский. Автоколебательные системы с высокочастотными источниками энергии.УФН, 1989, Август (неопр.). Дата обращения: 12 мая 2010.
V.N. Damgov, D.B. Duboshinskii, Ia.B. Duboshinskii. The excitation of undamped oscillations with a discrete series of stable amplitudes.SAO/NASA ADS (неопр.). Дата обращения: 11 мая 2010. Архивировано 24 апреля 2012 года.
V. Damgov, I. Popov. "Discrete" Oscillations and Multiple Attractors in Kick-excited Systems.Discrete Dynamics in Nature and Society (неопр.). Дата обращения: 13 июля 2010. Архивировано 24 апреля 2012 года., стр. 2, 3, 25, 26.
P.S Landa, Y.B. Duboshinskii. "Self-oscillatory systems with high-frequency energy sources.Turpion Limited (неопр.). Дата обращения: 13 июля 2010. Архивировано 24 апреля 2012 года.
Математи́ческий ма́ятник — осциллятор, представляющий собой механическую систему, состоящую из материальной точки на конце невесомой нерастяжимой нити или лёгкого стержня и находящуюся в однородном поле сил тяготения. Другой конец нити (стержня) обычно неподвижен. Период малых собственных колебаний маятника длины L, подвешенного в поле тяжести, равен
Гамма-ритм (γ-ритм) — колебания потенциалов электроэнцефалограммы в диапазоне от 30 Гц до 120—170 Гц, а по данным некоторых авторов — до 500 Гц. Амплитуда очень низка — ниже 10 мкВ и обратно пропорциональна частоте. В случае если амплитуда гамма-ритма выше 15 мкВ, то ЭЭГ рассматривается как патологическая.
Механи́ческие часы́ — часы, использующие маятник, который периодом колебаний измеряет время в течение суток, месяца, года и который приводится в движение гиревым, пружинным или электрическим источником энергии с электромеханическим преобразователем. В качестве меры времени используются инерционные свойства колебательной системы в виде классического и пружинного маятника при регулировании длинного маятника или спиральной пружины в виде балансового регулятора (+/-).
Резона́нс — частотно-избирательный отклик колебательной системы на периодическое внешнее воздействие, который проявляется в резком увеличении амплитуды стационарных колебаний при приближении частоты внешнего воздействия к определённым значениям, характерным для данной системы. Эти значения называют собственными частотами; в простых случаях такая частота одна, но может быть и несколько.
Вызванный потенциал — электрическая реакция органов на внешний раздражитель или на выполнение умственной (когнитивной) задачи. Наиболее широко используемыми раздражителями являются визуальные для регистрации зрительных ВП, звуковые для регистрации аудиторных ВП и электрические для регистрации соматосенсорных ВП. Запись ВП производится при помощи электроэнцефалографических электродов, расположенных на поверхности головы.
Колеба́ния — повторяющийся в той или иной степени во времени процесс изменения состояний системы около точки равновесия. Например, при колебаниях маятника повторяются все углы его отклонения относительно вертикали; при колебаниях в электрическом колебательном контуре повторяются величина и направление тока, текущего через катушку.
Осцилли́стор — полупроводниковый прибор, состоящий из полупроводникового образца, через который протекает электрический ток, помещённого в продольное электрическому току магнитное поле и сопротивления нагрузки, включённых последовательно с источником постоянного напряжения.
Часто́тная модуля́ция — вид аналоговой модуляции, при которой модулирующий сигнал управляет частотой несущего колебания. По сравнению с амплитудной модуляцией здесь амплитуда остаётся постоянной.
Циклотро́н — резонансный циклический ускоритель нерелятивистских тяжёлых заряженных частиц, в котором частицы движутся в постоянном и однородном магнитном поле, а для их ускорения используется высокочастотное электрическое поле неизменной частоты.
Автоколеба́ния — незатухающие колебания в диссипативной динамической системе с нелинейной обратной связью, поддерживающиеся за счёт энергии постоянного, то есть непериодического внешнего воздействия.
Спусковой механизм часов — устройство, предназначенное для поддержания постоянной средней скорости вращения анкерного колеса, допуская поворот на нужный угол только при определённом положении, и одновременно поддерживающее колебания регулятора, компенсируя потери на трение и сопротивление воздуха.
NV-центр или азото-замещённая вакансия в алмазе — это один из многочисленных точечных дефектов алмаза: нарушение строения кристаллической решётки алмаза, возникающее при удалении атома углерода из узла решётки и связывании образовавшейся вакансии с атомом азота.
Тераге́рцевое излуче́ние, ТГц-излучение, субмиллиметровое излучение, субмиллиметровые волны — электромагнитное излучение, спектр частот которого расположен между инфракрасным и микроволновым диапазонами. Включает в себя электромагнитные волны определяемого МСЭ диапазона частот 0,3—3 ТГц, хотя верхняя граница для терагерцевого излучения несколько условна и в некоторых источниках считается 30 ТГц. Определяемый МСЭ диапазон частот соответствует диапазону децимиллиметровых волн, 1—0,1 мм. Такое же определение диапазону волн даёт ГОСТ 24375-80 и относит эти волны к диапазону гипервысоких частот.
Электромехани́ческий фильтр (ЭМФ) — это фильтр, обычно используемый вместо электронного фильтра радиочастот, основное назначение которого — пропускать колебания в определённой полосе частот и подавлять остальные. В фильтре используются механические колебания, аналогичные подаваемому электрическому сигналу. На входе и на выходе фильтра стоят электромеханические преобразователи, которые преобразуют электрические колебания сигнала в механические колебания рабочего тела фильтра и обратно.
Пондеромоторная сила — нелинейная сила, действующая на заряженную частицу в неоднородном осциллирующем электромагнитном поле.
Гелиосейсмология — раздел астрономии, изучающий внутреннюю структуру и кинематику Солнца по распространению сейсмических волн, в частности акустических (p-волн) и поверхностных гравитационных волн (f-волны). Данный раздел был разработан по аналогии с геосейсмологией, также появилась астросейсмология, в которой исследовались сейсмические волны с целью получения информации о внутреннем строении других звёзд. Поскольку Солнце проявляет свойства жидкого тела, то в первом приближении в нём не могут существовать сдвиговые волны (s-волны), подобные сейсмическим волнам на Земле. Исключением являются магнито-акустические волны, по-видимому, проявляющиеся в основном в атмосфере. Гелиосейсмические волны создаются турбулентностью в конвективной зоне непосредственно под поверхностью Солнца. Определённые частоты усиливаются при интерференции, что приводит к резонансам. Резонансные волны отражаются вблизи фотосферы, где их можно наблюдать. Колебания заметны почти в любых рядах изображений Солнца, но наилучшим образом проявляются в виде доплеровского смещения линий поглощения в атмосфере. Детали распространения сейсмических волн в Солнце, полученные из резонансных частот, помогают выявить внутреннее строение Солнца, благодаря чему астрофизики могут разрабатывать очень подробные модели гидростатической стратификации и внутренней угловой скорости. Это позволило оценить квадрупольный момент, , и моменты более высоких порядков внешнего гравитационного потенциала Солнца. Подобная оценка является более точной и надёжной по сравнению с попыткой получения данных параметров из сплюснутости видимого диска. Вместе с измерениями орбиты Меркурия и космических аппаратов полученные выше результаты согласуются с выводами общей теории относительности.
Солнцеподобные осцилляции — колебания в звёздах, возникающие вследствие того же механизма, что и солнечные осцилляции, а именно вследствие турбулентной конвекции во внешних слоях звезды. Колебания представляют собой стоячие моды давления и комбинации давления и гравитации, возникающие в некотором интервале частот и обладающие колоколообразным распределением амплитуд. В отличие от ситуации с создаваемым непрозрачностью механизмом осцилляции, в данной ситуации возникают все моды в данном интервале частот, что способствует более лёгкому обнаружению осцилляций. Конвекция на поверхности также приводит к затуханию мод, каждая из которых может быть представлена в пространстве частот кривой Лоренца, при этом ширина кривой соответствует времени жизни моды колебаний: чем быстрее затухает мода, тем шире кривая Лоренца. Все звёзды с областями поверхностной конвекции, как считается, могут обладать солнцеподобными осцилляциями. Среди таких звёзд можно упомянуть холодные звёзды главной последовательности, субгиганты и красные гиганты. Поскольку амплитуды осцилляций малы, их исследование в основном проводится при наблюдениях на космических аппаратах.
Корональная сейсмология — метод исследования плазмы в солнечной короне с использованием данных о магнитогидродинамических волнах (МГД-волнах) и осцилляциях. Магнитная гидродинамика изучает динамику проводящих электричество жидкостей — в данном случае в роли жидкости выступает плазма короны. Наблюдаемые свойства волн (например, период колебаний, длина волны, амплитуда, временные и пространственные особенности, характерные сценарии эволюции волн совместно с теоретическим моделированием волн могут давать сведения о физических параметрах короны, которые невозможно измерить напрямую, такие как сила магнитного поля короны, альвеновская скорость, коэффициенты диссипации в короне. Первоначально метод МГД-сейсмологии короны был предложен Й. Учидой в 1970 году для распространяющихся волн и Б. Робертсом и др. в 1984 году для стоячих волн, но практическое применение метод получил только в конце 1990-х гг. из-за недостатка необходимого качества наблюдений. С философской точки зрения, сейсмология короны похожа на сейсмологию Земли, гелиосейсмологию и МГД-спектроскопию на лабораторных устройствах по изучению плазмы. Во всех этих областях науки для исследования среды используются волны разных типов.
Явление Квантования Амплитуд Макроскопических Колебательных Систем возникает при взаимодействии по меньшей мере двух макроскопических колебательных систем, связь между которыми имеет особый фазово-зависимый характер. Такое взаимодействие формирует условия возбуждения резонансных колебаний осцилляторов с дискретным рядом устойчивых квантованных амплитуд, которые принадлежат к новому классу – так называемым «аргументным колебаниям».
Валерий Васильевич Зауткин — советский и российский учёный-физик, доктор физико-математических наук, профессор. Заслуженный работник высшей школы Российской Федерации, заслуженный профессор Дальневосточного государственного технического университета, академик Российской академии высшей школы, председатель Дальневосточного отделения Научно-методического совета по физике Министерства образования РФ.
Эта страница основана на статье Википедии. Текст доступен на условиях лицензии CC BY-SA 4.0; могут применяться дополнительные условия. Изображения, видео и звуки доступны по их собственным лицензиям.
