2021-09-05 11:29:54

共振频率 免费编辑 添加义项名

B 添加义项
?
义项指多义词的不同概念,如李娜的义项:网球运动员、歌手等;非诚勿扰的义项:冯小刚执导电影、江苏卫视交友节目等。 查看详细规范>>
所属类别 :
词汇
词汇
编辑分类

共振频率是指一物理系统在特定频率和波长下,比其他频率和波长以更大的振幅做振动的情形;这些特定频率和波长称之为共振频率和共振波长。在共振频率和共振波长下,很小的周期振动便可产生很大的振动,因为系统储存了动能。当阻力很小时,共振频率和共振波长大约与系统自然频率和自然波长(或称固有频率和固有波长)相等,后者是自由振荡时的频率和波长。

基本信息

  • 中文名称

    共振频率

  • 外文名称

    Resonant frequency

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 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烈的正反馈过程,可以使系统在短时间内剧烈膨胀。

折叠 编辑本段 应用

产生共振的重要条件之一,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世间万物,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 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,信息的交流,都离不开共振。

折叠 编辑本段 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,保证我们不至于被射线的伤害。

另外,共振还能使地球维持在适当的温度,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,但仍有少部分紫外线能够成功地突破层层防线,到达地球表面。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,因此我们看到的它就是红艳艳的、令人馋涎欲滴的样子。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,因而这时反射出的是或黄或红的色彩,映衬出秋天的苍凉和凄美。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,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100万亿分之一秒的瞬间,互相结合起来,于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"。

阅读全文

热点资讯