что такое резонатор в физике
Резонатор
 Классическая электродинамика | ||||||||||||
 | ||||||||||||
| Электричество · Магнетизм | ||||||||||||
| ||||||||||||
| См. также: Портал:Физика |
Резона́тор — колебательная система, в которой происходит накопление энергии колебаний за счёт резонанса с вынуждающей силой. Обычно резонаторы обладают дискретным набором резонансных частот.
В технике обычно встречаются резонаторы с колебанием электромагнитных или механических величин. Конструкция резонатора сильно зависит от его резонансных частот.
Содержание
Механические резонаторы
Механические резонаторы можно разделить на две условные группы:
Резонатор накопительного действия
Отличительной чертой такого резонатора является накопление энергии внешнего воздействия за счет уменьшения частоты собственных колебаний. С математической точки зрения любой резонатор, период колебаний которого строго больше периода колебаний возмущающей силы является накопительным. Классическим примером являются качели. Усиление выходной мощности происходит за счет сложения мощностей нескольких колебаний возмущающей силы.
Резонатор мгновенного действия
Под «мгновенным действием» подразумевается совершение одного периода колебания резонатора за время, не большее периода колебания возмущающей силы. Примером такого резонатора может служить резонатор Гельмгольца. Усиление в таких резонаторах может происходить за счет:
Резонаторы мгновенного действия могут иметь коэффициент усиления до 40 дБ (10 000 раз).
Электромагнитные резонаторы
Ссылки
См. также
Примечания
Полезное
Смотреть что такое «Резонатор» в других словарях:
РЕЗОНАТОР — (от лат. resono звучу в ответ, откликаюсь), колебательная система, способная совершать колебания макс. амплитуды (резонировать) при воздействии внеш. силы определ. частоты и формы. В большинстве случаев Р. отзываются на гармонические… … Физическая энциклопедия
РЕЗОНАТОР — колебательная система с резко выраженными разонансными свойствами. Резонаторы упругих колебаний струны, стержни, ножки камертона, мембраны и т. д. Резонатор электромагнитных колебаний полости, ограниченные проводящими стенками (см. Объемный… … Большой Энциклопедический словарь
РЕЗОНАТОР — (фр.). Приспособление в некоторых роялях и других муз. инструментах для усиления звука. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. РЕЗОНАТОР прибор, усиливающий звук. Полный словарь иностранных слов, вошедших… … Словарь иностранных слов русского языка
резонатор — а, м. resonateur, нем. Resonator < resonare давать звук. 1. Устройство или прибор для воспроизведения или усиления различного рода колебаний (акустических, электрических и т. д.). БАС 1. Казалось, по всему лицу русской земли были расставлены… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
резонатор — мембрана, голосник Словарь русских синонимов. резонатор сущ., кол во синонимов: 5 • вибратрон (1) • … Словарь синонимов
РЕЗОНАТОР — РЕЗОНАТОР, резонатора, муж. (см. резонанс). 1. Акустический прибор в форме полого тела (или любое полое тело), воспроизводящий звуки определенной высоты и обычно усиливающий их (физ.). «Затихшее здание гимназии в эти часы представляется мне… … Толковый словарь Ушакова
РЕЗОНАТОР — РЕЗОНАТОР, тело или система, в к рой возникают колебания благодаря резонансу (см.). Можно говорить о меха.нических, акустических, электрических Р., смотря по характеру возникающих колебаний. В акустике наибольшую важность представляет воздушный Р … Большая медицинская энциклопедия
РЕЗОНАТОР — РЕЗОНАТОР, а, муж. (спец.). Полое тело или особое приспособление, воспроизводящее звуки определённой высоты и обычно усиливающее их. | прил. резонаторный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
резонатор — – средняя часть глушителя между основной частью и штанами. EdwART. Словарь автомобильного жаргона, 2009 … Автомобильный словарь
резонатор — — [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN carity … Справочник технического переводчика
РЕЗОНАТОР — колебательная система (или тело), в которой может накапливаться энергия и возникать явление (см.). Различают Р.: акустические (напр. струна, камертон, мембрана, воздушная полость и др.), кварцевые (основным элементом является кварцевая пластина с … Большая политехническая энциклопедия
Друзья, объясните доступно, для чего нужен резонатор? (квантовая физика)
ПОНЯТИЕ РЕЗОНАНСА И РЕЗОНАТОРА
Сначала небольшая история. В середине XIX века близ города Анжур во Франции по мосту длиной 102 метра проходил отряд солдат. Внезапно мост стал раскачиваться и рухнул. Погибли 226 человек. Трагедия, как установили специалисты, произошла в результате резонанса, т. е. совпадения частоты солдатского шага с собственной частотой колебаний моста: мост срезонировал на частоту солдатского шага. Иначе говоря, солдаты, идущие в ногу, раскачали мост, подобно тому, как ребенок раскачивает качели. Размах колебаний моста превысил допустимые пределы прочности и мост разрушился. Описаны и другие подобные случаи с разрушениями мостов. С тех пор солдатам запрещено ходить по мостам в ногу.
Давайте разберём данное определение. Во-первых, резонанс может возникнуть только там, где есть или возможны колебания, то есть волны в упругой среде. В войлоке, например, колебания не распространяются, а, значит, никакого резонанса в нем возникнуть не может. Колебаться (а, следовательно, и резонировать) могут разнообразные физические тела:
1) твердые (резина, металл и т. п.) ;
2) жидкие (вода, например, волны на поверхности) ;
Теперь о резонаторах. Акустическим резонатором (далее просто резонатором) является любой пустотелый сосуд, наполненный воздухом, сообщающийся с окружающим пространством (атмосферой) одним или несколькими отверстиями. Так как воздух обладает исключительно упругими свойствами, то есть, способен активно вибрировать, то именно он и является основой резонатора.
Отличительным свойством акустического резонатора является то, что он «откликается» (т. е. резонирует) только на те звуковые колебания, которые совпадают с его резонансной частотой.
РЕЗОНАТОР
Лит.: Вайнштейн Л. А., Открытые резонаторы и открытые волноводы, М., 1966; Исакович М. А., Общая акустика, М., 1973; Никольский В. В., Никольская Т. И., Электродинамика и распространение радиоволн, 3 изд., М., 1989; Ананьев Ю. А., Оптические резонаторы и лазерные пучки, М., 1990. М. А. Миллер, А. И. Смирнов.
Полезное
Смотреть что такое «РЕЗОНАТОР» в других словарях:
РЕЗОНАТОР — колебательная система с резко выраженными разонансными свойствами. Резонаторы упругих колебаний струны, стержни, ножки камертона, мембраны и т. д. Резонатор электромагнитных колебаний полости, ограниченные проводящими стенками (см. Объемный… … Большой Энциклопедический словарь
РЕЗОНАТОР — (фр.). Приспособление в некоторых роялях и других муз. инструментах для усиления звука. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. РЕЗОНАТОР прибор, усиливающий звук. Полный словарь иностранных слов, вошедших… … Словарь иностранных слов русского языка
резонатор — а, м. resonateur, нем. Resonator < resonare давать звук. 1. Устройство или прибор для воспроизведения или усиления различного рода колебаний (акустических, электрических и т. д.). БАС 1. Казалось, по всему лицу русской земли были расставлены… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
резонатор — мембрана, голосник Словарь русских синонимов. резонатор сущ., кол во синонимов: 5 • вибратрон (1) • … Словарь синонимов
РЕЗОНАТОР — РЕЗОНАТОР, резонатора, муж. (см. резонанс). 1. Акустический прибор в форме полого тела (или любое полое тело), воспроизводящий звуки определенной высоты и обычно усиливающий их (физ.). «Затихшее здание гимназии в эти часы представляется мне… … Толковый словарь Ушакова
РЕЗОНАТОР — РЕЗОНАТОР, тело или система, в к рой возникают колебания благодаря резонансу (см.). Можно говорить о меха.нических, акустических, электрических Р., смотря по характеру возникающих колебаний. В акустике наибольшую важность представляет воздушный Р … Большая медицинская энциклопедия
РЕЗОНАТОР — РЕЗОНАТОР, а, муж. (спец.). Полое тело или особое приспособление, воспроизводящее звуки определённой высоты и обычно усиливающее их. | прил. резонаторный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
резонатор — – средняя часть глушителя между основной частью и штанами. EdwART. Словарь автомобильного жаргона, 2009 … Автомобильный словарь
резонатор — — [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN carity … Справочник технического переводчика
РЕЗОНАТОР — колебательная система (или тело), в которой может накапливаться энергия и возникать явление (см.). Различают Р.: акустические (напр. струна, камертон, мембрана, воздушная полость и др.), кварцевые (основным элементом является кварцевая пластина с … Большая политехническая энциклопедия
Значение слова «резонатор»
[От лат. resonare — давать отзвук]
Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
В технике обычно встречаются резонаторы с колебанием электромагнитных или механических величин. Конструкция резонатора сильно зависит от его резонансных частот.
РЕЗОНА’ТОР, а, м. [см. резонанс]. 1. Акустический прибор в форме полого тела (или любое полое тело), воспроизводящий звуки определенной высоты и обычно усиливающий их (физ.). Затихшее здание гимназии в эти часы представляется мне теперь чем-то вроде огромного резонатора, в котором педагогический хор настраивает на известный лад умы и души сотен будущих людей. Короленко. В скрипке резонатором является дека. 2. Прибор для обнаруживания электро-магнитных волн (тех.). Электрический р.
Источник: «Толковый словарь русского языка» под редакцией Д. Н. Ушакова (1935-1940); (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
резона́тор
1. колебательная система, в которой происходит накопление энергии колебаний за счёт резонанса с вынуждающей силой
Делаем Карту слов лучше вместе
Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!
Спасибо! Я обязательно научусь отличать широко распространённые слова от узкоспециальных.
Насколько понятно значение слова гетера (существительное):
Резонатор с изюминкой, о которой не знают физики
Для исследования физической картины микромира приходится строить циклопические
сооружения. Этот тренд захватил и исследования нейтрино.
Расскажу о возможности создания в небольшом резонаторе электромагнитного поля, похожего на структуру поля в одной из теоретических моделей нейтрино.
Эта модель представляет нейтрино в виде анаполя или тороидного диполя. Картина силовых
линий поля в такой модели (http://victorpetrov.ru/author/admin) в чем-то похожа на картину
силовых линий тороидального трансформатора. Но анаполь статичен, то есть производные
напряженностей поля по времени у него равны нулю. Это означает, что осцилляций между
магнитной и электрической энергиями не происходит.
Еще важнее то, что пучности стоячих волн в треугольном резонаторе имеют тороидную
форму и поперечные размеры порядка длины волны. Более узкая локализация энергии
монохроматического электромагнитного излучения невозможна в принципе.
Насколько мне известно, возможность локализации электромагнитной энергии в тороидных
стоячих волнах с помощью треугольного резонатора до сих пор не рассматривалась, поэтому
приведу более подробно элементарные выкладки, показывающие, как в таком резонаторе
может появляться тороидная структура поля стоячей волны.
Как видно из рисунка 1, равенство набега электромагнитных волн, идущих по ломаным
путям между зеркалами А, В и С, обеспечивает одинаковый фазовый набег по всей ширине
волнового фронта трех плоских волн. Соответственно, если высота L кратна числу полуволн,
то в резонаторе могут существовать три стоячие плоские волны, сходящиеся под углом 120
градусов. Диаграмма волновых векторов пучков, образующих эти стоячие волны показана на
рисунке 2.
В плоской стоячей волне на поверхности зеркал напряженность электрического поля равна
нулю, а напряженность магнитного поля максимальна. Если поместить начало координат в
центр пучности магнитной компоненты стоячего поля, где три плоские стоячие волны
должны сходиться в одной фазе, то суммарная напряженность магнитного поля в любой
точке над плоскостью х, у определяется формулами, показанными на рисунке 3. Там же
показано распределение напряженности суммарного магнитного поля, которое описывается
этими формулами. Это распределение построено с помощью сервиса grafikus.ru.
Как видно из представленных распределений электрического и магнитного поля, при
суммировании трех синхронных стоячих волн, идущих под углом 120 градусов, возникает
осесимметричная стоячая волна.
В соответствии с уравнениями Максвелла для свободного пространства, векторные
компоненты поля с точностью до постоянных коэффициентов связаны соотношением:
Поэтому, если магнитное поле распределено в пространстве и изменяется во времени в
соответствии с формулами, приведенными на рисунке 3, то электрическое поле будет иметь
кольцевую структуру, придавая тороидную форму пучностям стоячего электромагнитного
поля. Условная картина силовых линий электромагнитного поля, локализованного в
пучностях тороидной стоячей волны, показана на рисунке 4.
В треугольном резонаторе пучности расположены в узлах треугольной сетки,
показанной на рисунке 5.
Линии, образующие сетку идут параллельно зеркалам с шагом, равным длине волны. Если
высота L равностороннего треугольника, образованного зеркалами A, B и C, кратна длине
волны, то из любого узла сетки фазовый набег до нормального отражения от поверхности
любого зеркала будет равен целому числу волн. Это обеспечивает в узловых точках
максимум напряженности магнитного поля трех пересекающихся стоячих волн и создает
условия для локализации электромагнитной энергии в виде тороидных пучностей.
В реальном резонаторе возбуждается целый ряд близких по длине волны мод, которые
размазывают показанную треугольную сетку. То есть, в окрестности узловых точек может
существовать ансамбль тороидных мод. В этом ансамбле, в принципе, могут в какие-то
моменты времени доминировать пары, в которых тороидные пучности сдвинуты по фазе на
четверть длины волны, когда максимум электрической энергии одной тороидной пучности
приходится на максимум магнитной энергии другой близко расположенной пучности. В эти
моменты соответствующие производные обнуляются и нельзя исключить вероятность
замораживания поля в этом состоянии и превращения его, хотя бы на короткое время, в
подобие статического анаполя.
Так, что тороидные пучности треугольного резонатора можно считать его изюминами,
которые до сих пор не рассматривались физиками и их свойства не исследовались ни
теоретически, ни практически. Тем более, что практическое исследование не требует
значительных материальных затрат.
Возбуждение треугольного резонатора возможно по объемной, или по свернутой кольцевой
схемам, показанным на рисунке 6.
При возбуждении по объемной схеме могут быть использованы три одинаковых активных
лазерных стержня прямоугольной формы. На свободные торцы стержней наносят
отражающее покрытие, а на обращенные друг к другу торцы наносят селективное покрытие.
Оно должно пропускать нормально падающее излучение и отражать наклонные лучи.
При возбуждении по кольцевой схеме лазерный стержень АЕ должен располагаться так,
чтобы прямой и обратный кольцевые лучи пересекали сами себя в одной фазе в центре
резонатора.
В заключение отмечу, что этот пост основан на материалах патентной заявки.