谁知道物理中谐振和共振的区别,

谁知道物理中谐振和共振的区别,

古希腊的学者阿基米德曾豪情万丈地宣称：给我一个支点,我能撬动地球.而现代的美国发明家特士拉更是“牛气”,他说：用一件共振器,我就能把地球一裂为二!
他来到华尔街,爬上一座尚未竣工的钢骨结构楼房,从大衣口袋里掏出一件小物品,把它夹在其中一根钢梁上,然后按动上面的一个小钮.数分钟后,可以感觉到这根钢梁在颤抖.慢慢地,颤抖的强度开始增加,延伸到整座楼房.最后,整个钢骨结构开始吱吱嘎嘎
地发出响声,并且摇摆晃动起来.惊恐万状的钢架工人以为建筑出现了问题,甚至是闹地震了,于是纷纷慌忙地从高架上逃到地面.眼见事情越闹越大,他觉得这个恶作剧该收场了,于是,把那件小物品收了回来,然后从一个地下通道悄悄地溜开了,留下工地上的那些惊魂甫定、莫名其妙的工人.
上面这一段是一本书中有关美国著名发明家特士拉进行共振器发明的描写,里面所说的“小物品”便是一个共振器.可以预见,若是他把这个小物品再开上那么十来分钟,这座建筑物准会轰然倒地.书中说,用同样的这个小物品,在一小时不到的时间内,也能把布鲁克林大桥(连接纽约曼哈坦岛和长岛的大桥)摧毁,使之坠入幽深黑暗的海底.而且,在这本书里,特士拉甚至说：用这件小物品,我还能把地球一裂为二!
这该是一本科幻或者荒诞小说吧?否则,一件大不过拳头、重不过几斤的小东西,真的就有那么厉害,能把一座巍然耸立的大楼甚至是一座巨无霸似的大桥震垮?它是一件什么物品呢?
原来,它是一件共振器,它的威力主要在于它能发出各种频率的波,这些不同频率的波作用于不同的物体,就能够相应地产生出一种共振波,当这种共振波达到一定程度时,就能使物体被摧毁.
如果你对共振的威力还有怀疑,那就让我们一起来了解共振吧.
共振创造了世界
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.
共振在声学中亦称“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.
在电学中,振荡电路的共振现象称为“谐振”.
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.
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响,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”.
既然共振是宇宙间一切物质运动的一种普遍规律,人及其它的生物也是宇宙间的物质,当然共振也是普遍存在于这些生命中了.
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.我们喉咙间发出的每个颤动,都是因为与空气产生了共振,才形成了一个个音节,构成一句句语言,才能使我们能够用这些语言来表达我们的情感和进行社会交往.
许多动物身上还存在着其它一些形式的共振现象.炎热的午间,蝉儿发出的“知了、知了”声；宁静的夜晚,蟋蟀发出的“叽—嘶”声；还有不知疲倦的大肚子蝈蝈的鸣叫声,尽管这些昆虫的声调大不相同,但其中的共同之处都是借助了共振的原理,都是靠摩擦身体的某一部位与空气产生共鸣而发声.除了昆虫之外,鸟类也是巧妙地运用着共振来演奏生命之曲的大师,它们运用共振所发出的圆润婉转的鸣叫声,是自然界生命大合唱中最为优美的声部和旋律.因此,可以这么说,如果没有共振,世界将会失去多少天籁、大地将会变得多么死寂!
其实更为重要的是,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.
共振亦能毁灭世界
任何事物都是有两面性的,共振并非完完全全都是给我们带来福音,它也有着非常巨大的危害性.
说到共振的危害时,人们最为熟知和引用得最多的,便是下面这个例子：18世纪中叶,一队士兵在指挥官的口令下,迈着威武雄壮、整齐划一的步伐,通过法国昂热市一座大桥,快走到桥中间时,桥梁突然发生强烈的颤动并且最终断裂坍塌,造成许多官兵和市民落入水中丧生.后经调查,造成这次惨剧的罪魁祸首,正是共振!因为大队士兵齐步走时,产生的一种频率正好与大桥的固有频率一致,使桥的振动加强,当它的振幅达到最大限度直至超