系统受外界激励,作强迫振动时,若外界 激励的频率接近于系统频率时,强迫振动 的振幅可能达到⾮常⼤的值,这种现象 叫共振。⼀个系统有⽆数个固有频率,我 们常研究低范围的系统频率。
共振是物理学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,当⼀个发⽣振动时,引起另⼀ 个物体振动的现象。共振在⼒学中亦 称“共鸣”,它指的是物体因共振⽽发声的 现象,如两个频率相同的⾳叉靠近,其中 ⼀个振动发声时,另⼀个也会发声。
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,没有共振就没有世界。 共振现象在⽣活中也被⼴泛应⽤,乐器暂 且不论,我们每天看的电视和收听的收⾳ 机就是根具共振原理⽽接受信号的。
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【来自百度百科】