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簡正頻率英文解釋翻譯、簡正頻率的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯:

【化】 normal frequency

分詞翻譯:

簡的英語翻譯:

bamboo slips for writing on; brief; letter; ******

正的英語翻譯:

correctitude; just; positive; principal
【計】 POS
【化】 nor-; ortho-
【醫】 iusto; nor-; o-; ortho-

頻率的英語翻譯:

frequency
【計】 F; frequency
【化】 frequency
【醫】 frequency
【經】 frequency

專業解析

簡正頻率 (Normal Frequency)

在物理學(特别是振動理論和聲學)中,簡正頻率(也稱為本征頻率或固有頻率)指一個振動系統在不受外力驅動時,能夠以特定模式自由振動的頻率。它是系統本身的固有屬性,由系統的幾何結構、質量分布和剛度等物理參數決定。

核心概念

  1. 簡正模式 (Normal Modes)

    振動系統可能存在多種獨立的振動模式,每種模式對應一個特定的簡正頻率。例如,一根兩端固定的弦有多種振動模式(如基頻、二次諧波等),每種模式以不同的頻率振動。

  2. 數學表達

    簡正頻率通常通過求解系統的本征值問題得到。以多自由度系統為例,其運動方程可表示為:

    $$

    mathbf{M} ddot{mathbf{x}} + mathbf{K} mathbf{x} = 0

    $$

    其中 (mathbf{M}) 為質量矩陣,(mathbf{K}) 為剛度矩陣。通過假設解為簡諧振動 (mathbf{x} = mathbf{u} e^{i omega t}),可推導出本征方程:

    $$

    (mathbf{K} - omega mathbf{M}) mathbf{u} = 0

    $$

    非零解的條件是行列式為零:

    $$

    det(mathbf{K} - omega mathbf{M}) = 0

    $$

    解出的 (omega) 即為系統的簡正頻率。

  3. 物理意義

    • 每個簡正頻率對應系統的一種能量守恒的振動模式。
    • 在共振現象中,當外力頻率接近某簡正頻率時,系統振幅會顯著增大。

應用領域

權威參考

  1. 《振動與波》(A.P. French):詳細闡述弦、杆等連續體的簡正模式與頻率計算。
  2. 《聲學基礎》(L.L. Beranek):分析聲學系統中的簡正頻率及其測量方法。
  3. 《經典力學》(Goldstein, Poole & Safko):從拉格朗日力學角度推導多自由度系統的本征振動。

注:因搜索結果未提供直接鍊接,以上引用來源為經典物理學教材,讀者可通過學術數據庫或出版社官網查閱。

網絡擴展解釋

簡正頻率是描述振動系統固有特性的物理概念,具體解釋如下:

一、基本定義

簡正頻率(Normal Frequency)指振動系統在無外界幹擾時,自然呈現的一系列離散固有頻率。這些頻率由系統本身的物理參數(如質量、剛度、邊界條件等)決定,與外部激勵無關。

二、核心特性

  1. 離散性:簡正頻率是非連續的離散值,例如兩端拉緊的弦振動滿足條件:$L=nλ/2$,對應頻率公式為$f_n=frac{nv}{2L}$(其中$n$為整數),呈現分立的頻率序列。
  2. 層級關系:最低頻率稱為基頻(基态頻率),後續頻率依次為第一泛頻、第二泛頻等,數值逐漸增大。
  3. 無限性:理論上系統存在無限多個簡正頻率,但實際應用中通常關注低頻部分。

三、典型應用

  1. 機械系統:如弦線、薄膜的駐波振動,其波長和頻率需滿足邊界條件,形成簡正模式。
  2. 分子振動:分子中原子的簡諧振動模式分為伸縮振動(鍵長變化)和彎曲振動(鍵角變化)。例如,n個原子組成的分子有3n-6種簡正振動方式(直線型分子為3n-5)。

四、與普通頻率的區别

普通頻率指任意周期性事件在單位時間内的重複次數(如定義的$f=1/T$),而簡正頻率特指系統固有振動模式的離散頻率,僅與系統自身屬性相關。

擴展提示:簡正頻率在聲學、量子力學、結構動力學等領域均有重要應用,例如樂器調音依賴弦的簡正頻率,分子光譜分析則涉及分子振動模式的簡正頻率。

分類

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

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