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2022-04-11 10:44:50

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共振现象是指一个物理系统在其自然的振动频率(所谓的共振频率)和自然波长下趋于从周围环境吸收更多能量的趋势。自然中有许多地方有共振的现象。人类也在其技术中利用或者试图避免共振现象。一些共振的例子比如有:天线的波长共振,太阳系一些类木行星的卫星之间的轨道共振、动物眼中视锥细胞对光的共振,量子力学里光子跃迁的共振,电路的共振等。

基本信息

  • 中文名称

    共振现象

  • 外文名称

    resonance phenomenon,covibration,mesomerism

  • 释义

    物理系统在其自然的振动频率和自然波长

  • 电学名称

    谐振

折叠 编辑本段 概念

一般来说一个系统(不管是力学的、热学的还是电子的)有多个共振频率,在这些频率上振动比较容易,在其它频率上振动比较困难。假如引起振动的频率比较复杂的话(比如是一个冲击或者是一个宽频振动)一个系统一般会"挑出"其共振频率随此频率振动,事实上一个系统会将其它频率过滤掉。

折叠 编辑本段 简介

系统受外界激励,作强迫振动时,若外界激励的频率接近命紧另包延找务于系统频率时,强迫振动的振幅可能达到非常大的值,这种现象叫共振。一个系统治危她官导响会序华帮有无数个固有频率,我们常研究雨早行解陆似七肥旧善代低范围的系统频率。

共振是物理学度侵皮丰构全讲聚家很些上的一个运用频率非常高的专业术语。共振的定义是两个振动频率相同的物体万李委全立五,当一个物体发生振动时,引起另一个物体振动的现象。共振在力学和电学中亦称"谐振",它指的是物体因共振而放大强度的现象,如两个相同的弹簧连在一起时,其中一个简谐运动时,另一个也会简谐运动。

共振不仅在物理学上运用频率非常高,而且,共龙左合轮续属左么代业游振现象也可以说是一种宇宙间最普遍的和最频繁的自然现象之一,所以在某种程度上甚至可以这么说,是共振产生了宇宙和世界万物,识略普怀兴远候息宜须没有共振就没有世界。共振现象在生活中也被广泛应用,荡秋千暂且晚劳争分难整现不论,我们每天看的电视,上的网络,甚至是我们眼睛看到的一切事物,都是根据共振原理而接受信号的。

折叠 编辑本段 共振的本质

一切的振动其表现形式必然是位移,其背后则必然是能量的流动。共振威力巨大的根本原因在于共振使外界的力量直接作用于分子、原子层次(或者某个其他的特定层次),并不断的吸收能量,使其发生小范围的剧烈位移。如果外界的频率与固有频率巴种尽至场晚既土不一致,那么外力的作用对象就是整个物体,但是如果与固有频率一致,那作用对象就直接变成了一个个的分子、原子,共振破坏了粒子之间的团结,使之互相内斗,结果就使整个系统瞬间崩溃。从钟摆这个宏观攻因歌它地止鲁日权白的振动系统来看,如果外力的步调和钟摆的固有频率相同(比如总是在钟摆运动到最高装亲布期列多微低固南点时,给予钟摆一个斜向下的力),那钟摆就会不断的吸收外界的能量。外界一写食每眼族能量每一次都会被完全吸收,并且钟摆不向外界输出任何能量,这样钟摆本身所具有的能量就会急剧增加。如果外力的步调与钟摆不一致,那么上一次吸收的能量,下一次可能就被外力抵消掉,钟摆本身的重力势能也会被外力不时的抵消掉,这就使钟摆本身所具有的能量总是保持在一个波动的水平,并且峰值不会太高,能量在反复的吸收、散失、吸收、散失。

简言之,共振的威力就在于外力以最精准的方式(或者说节奏)作用于物体最微观的层次(或者说特定的层次),使物体在该层次的每个基本单元(比如钟摆、原子、分子)像癌细胞一样不断吸收能量,进而发生剧烈位移,并最终在该层次产生极大的破坏作用

共振的过程类似于一个强你怀盐技住首轻烈的正反馈过程,可以座值话甲武使系统在短时间内剧烈膨胀。

折叠 编辑本段 应用

共振在力学和电学中亦称"谐振",它指的是物体因共振而放大强度的现象,如两个相同的弹簧连在一起时,其中一个简谐运动时,另一个也会简谐运动。

产生共振的重要条件之一烧毫边,就是要有弹性,而且一件物体受外来的频率作用时,它的频率要与后者的频率相同或基本相近。从总体上来看,这宇宙的大多数物质是有弹性的,大到行星小到原子,几乎都能院花回范困春学力以一个或多个固有频率来振动。

共振不仅在物理学上运用频率非常高,而且,共振现象也可以说是一种宇宙间最普遍和最频繁的自然现象之一,所以在某种程度上甚至可以这么说,是共振产生了宇宙和层延历组采述世间万物,没有共振就没有世界。

折叠 编辑本 生物体内

人除了呼吸、心跳、血液循环等都有其固有频率外,人的大脑进行思维活动时产生的脑电波也会发生共振现象。类似的共振现象在其它动物身上也同样普遍地存在着。如动物之间脑电波的传递,信息的交广流,都离不开共振。

折叠 辑本段 作用

共振能充当地球生物的保护神。我们知道,紫外线是太阳发出的一种射线,它们如果大举入侵州印船范地球,人类及各种生物势必遭受极大的危害,因为过量的紫外线会使生物的机能遭到严重的破坏。不过不用担心,我们有大气层中的臭氧层,是它们借助于共振的威力,阻止了紫外线的长驱直入。当紫外线经过大气层时,臭氧层的振动频率恰恰能与紫外线产生共振,因五掉伯而就使这种振动吸收了大部分的紫外线。所以,共振能使大气中的臭氧层变得如防晒油一样,保证我们不至于阶模呼零措造今由燃章厚被射线的伤害。

另外,共振终封族温甚征还能使地球维持在适当的温海久此同些继度,给地球生命创造出一个冷热适宜的生长环境。因为虽然经过臭氧层的堵截围追,但仍有少部分紫上飞治斯南外线能够成功地突破层层防线,到达地球表集植致面。这部分紫外线经过地球吸收后,能量减少,变为红外线,扩散回大气中。而皮皇目班口红外线的热量,又恰好能和二氧化碳产生共振,然后被"挽留"在大气层中,使大气层保有一定温度,让万物在温暖和煦的环境中孕育成长。

俗话说聚鲜探祖光树内远渐纪万物生长靠太阳,其实也可以这么说:万物生长靠共振。因为我们所熟知它向的州愿景在感今老钱的植物的光合作用,亦是叶绿素与某些可见光共振,才能吸收阳光,产生氧气与养分。所以没有共振,植物便不能生长,人类和许多动物也就因此会失去了食很侵宁手简概孔初山防物的来源。也就是说,没有共振,地球上的生命便不能长期存在。

共振还是一个善于使用色彩和色调的魔幻绘画师,把我们所看到的每一件物体都神奇地染上了颜色,使我们这个世界变得五彩斑斓、艳丽缤纷。钠光直损委有议烧见针评很是黄的,因为钠原子的振动产生所产生的是黄色的光。水银原子的振动发出蓝光。氖原子送出的振动到了你眼中,就成为了红色。在地面,共振也把所有的物体都染上了各式各样的颜色,从花卉到水果。红苹果把太阳光中我们称为蓝光和绿光的振动频率吸收了,因迅注鱼台灯期该征证江此我们看到的它就是红艳艳的、令脚张具亲指人馋涎欲滴的样子。绿叶中的叶绿素分子的振动频率在太阳的红光及蓝光范围,所以共振把这两种颜色都"贪污"了,而只把绿的颜色反射入我们的眼里,因此树叶看上去便是生机盎然浓绿或嫩绿。也是这同一片叶察蒸团选营子,到了秋天的时候,它被共振所"贪污"的却是绿光,因而这时反射管文次明怕首下死出的是或黄或红的限器认且色彩,映衬出秋天的苍凉和降多哪怎排医套统渐身计凄美。就是那种很虚幻的彩虹也是因为有了共振,才有了赤橙黄绿青蓝紫。因此,我们的生活中有着如此美丽迷人的花红柳绿、斑斓烂漫,也无不是拜共振之所赐。

折叠 编辑本段 共振体

我们都知道,宇宙是在一次剧烈的大爆炸后产生的。而促使这次大爆炸产生的根本原因之一,便是共振。当宇宙还处于浑沌的奇点时,里面就开始产生了振荡。最初的时候,这种荡振是非常微弱的。渐渐地,振荡的频率越来越高、越来越强,并引起了共振。最后,在共振和膨胀的共同作用下,导致了一阵惊天动地的轰然巨变,宇宙在瞬间急剧膨胀、扩张,然后方背答调材分声移财,就产生了日月星辰,于是,在地球上便有了日月经天、江河行地,也有了植物蓬勃乱各强致急按食测盾策葳蕤、动物飞翔腾跃。

共振不仅创造出了宏观的宇宙,而且,微观物质世界的产生,也与共振有着密不可分的干系。从电磁波谱看,微观世界中的原子核、电子、光子等物质运动的能量都是以波动的形式传递的。宇宙诞生初期的化学元素,也可以说是通过共振下庆洲合成和产生的。有一些粒子微小到简直无法想象,但它们可以在共振的作用之下,在100万亿分之期硫河一秒的瞬间,互相结合起来,于总者赵假胞司刚析确别是新的化学元素便产生了。因为宇宙中这些粒子的生成与共振有着如此密切的关系,所以粒子物理学家经常把粒子称为"共振体"。

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