共振 は、システムに力が加えられたときに発生する物理現象です。 周波数 そのシステムの基本周波数に等しいか、非常に近い。 共振は 振幅の増加 他の周波数によって引き起こされるものよりも大きな振動。
私たちが与えることができる簡単な例は、機械システムの共振です。 バランスを休ませて振動させるために、力を加えるのは興味深いことです 定期的に それが最高点にあるときはいつでも。 これを行うことにより、システムはに切り替わります 振動するの振幅各振り向く大きい。 ただし、力が異なる周波数で加えられた場合、そのバランスにエネルギーを供給するのに同じ効率はありません。
共振タイプ
共振にはいくつかの種類があります。 力学, 響き渡る、電気の、磁気、光学。 いくつかの例を確認してください。
機械的共振： 振動バランスに力を加えると、振幅が大きくなるにつれて振動します。
共振音： の生産 高調波 楽器による。
共振電気の： テレビ、ラジオ、携帯電話で使用される電気回路は、電波の周波数と共振するように調整できるコンデンサとインダクタを使用しています。 このようにして、これらの波の振幅をキャプチャして増加させ、それらに含まれる情報を再現することができます。
磁気共鳴： このタイプの共鳴は、静的で高強度の磁場が原子核に適用されたときに発生します。 次に、振動する磁場によって陽子の磁場が共鳴し、さまざまな種類の組織の鮮明な画像を生成できる放射線が放出されます。
共振光学： 反射空洞に現れ、光の振幅を増加させるために使用でき、次のような高強度の光線を生成します。 レーザ.
磁気共鳴
NS 共振磁気 は、陽子と電子に存在する性質によって生じる量子起源の物理現象です。 スピン。 O スピン それはの種です 磁場 いくつかの粒子に固有の存在。 これらの粒子が強い外部磁場にさらされると、 スピン 形を整える 平行 また 反対 外部磁場に、プロセスで少量のエネルギーを放出します。これは、最新の磁気共鳴デバイスで検出できます。 これらの検査は、CTスキャンやX線などの検査では見ることができない臓器や組織の内部構造の詳細を提供するために使用できます。
磁気共鳴は、スピンと呼ばれる粒子の量子特性から生じます。
音または音響共鳴
NS 共振響き渡る これは、放射源が受信機の固有振動周波数に非常に近い周波数で波を放射することに成功したときに発生します。 この固有振動数は、基本周波数とも呼ばれ、1秒あたりの振動数に対応します。 高調波つまり、それ自体に建設的に干渉し、振幅を大幅に増加させることができる波の周波数です。
で グレードミュージカル の例です 高調波。 各音符は倍音に対応し、各倍音は倍数です 周波数基本的 楽器の。 基本周波数をaと呼びます 小さい周波数 生産できる 定在波 楽器に。
ギターの弦の共鳴を例にとってみましょう。弦にかかるトラクションを制御する場合、緩めるか、 チューナーと長さを引いて、正方形の1つに押し込むと、次の倍音を選択できます。 生産。 これらの倍音の生成は、弦を振動させるときに発生します。 その瞬間、2つの波がロープに沿って反対方向に伝播します。 ロープの端で反射すると、これらの波は 合計あなたの振幅 （この現象は 干渉). この振動は空中に伝わり、音符の音を出します。
NS 周波数基本的 ギターの弦の音は、次の数式を使用して計算できます。
NS –高調波周波数
番号 –調和数
L –ロープの長さ
NS –ロープにかかる牽引力
μ –弦の線密度
NS –ロープの質量
ギターの弦によって生成される周波数は、 密度線形 文字列の（μ）、 トラクション それ（F）とそのによって適用されます 長さ （L）.
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NS 共振 音も発生します 楽器の吹く。 これらの機器には、 パイプ音。 サウンドチューブには2つのタイプがあります。 開いた と 閉まっている。 閉じたサウンドチューブは一端が閉じていますが、開いたサウンドチューブは両側に開口部があります。
サウンドチューブでは、 音波 それらは管壁で反射して共振し、高調波を生成します。 サウンドチューブから放出される周波数を決定するために使用する計算は、そのチューブが開いているか閉じているかによって異なります。 時計：
NS –高調波周波数
v –空気中の音速
番号 –調和数
L –チューブの長さ
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上に示した方程式を使用して、閉じたサウンドチューブのどの長さが高調波を生成するかを簡単に判断できます。 そのためには、次の図のような実験装置を使用する必要があります。
この装置は、小さなホースを介してサウンドチューブと通信する貯水池で構成されています。 リザーバーの高さを変えることで、チューブの長さをコントロールすることができます。 次に、 音叉 このチューブから振動し、音の強さが明らかに増加するまでリザーバーの高さを変更します。 したがって、どの管の長さが共振を引き起こし、その結果、高調波を生成するかを知ることが可能になります。
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もう1つのよく知られている実験は、特定の音符を歌いながらガラスを割る実験です。 これは、私たちが正確に歌うときにのみ可能です 周波数基本的 またはで 多数 その周波数。 音の刺激が十分に長く持続する場合、カップ内の分子は、カップが壊れるまで、これまで以上に大きな振幅で振動します。
2つの同一のカップが共振するには、一方のカップに振動を発生させる必要があります。振動は、空気によって隣接するカップに伝達されます。
私によって。ラファエル・ヘラーブロック
