Innføring i Grunnleggende Prinsipper ved Interaksjon med Fysmatere - Del 9

Så var det nok en gang klart for et nytt innlegg i min jakt på å opplyse den allmenne befolkning. I dag kommer det vi kan kalle for et lite spesialinnlegg. På lørdag hadde Frekvens en fantastisk konsert etter BUF-møtet. Bente har etter den tid klassifisert meg som en av Frekvens største fans, og som en takk for det og for konserten vil jeg derfor dedikere det innlegget her til Frekvens. Det har jeg tenkt å gjøre ved å skrive om den store rolla begrepet frekvens har i fysikken. Vil også gjøre oppmerksom på at det på BUF-sida nå finnes en mer eller mindre velskreven reportasje fra konserten.

Frekvensen til et system er et mål på hvor mange ganger en hendelse i systemet gjentar seg for hver tidsenhet. Vanligvis brukes det om forskjellige slags svingninger, men det kan like gjerne være hvor mange eksamenssett en litt for perfeksjonistisk fysmater regner hver dag i eksamensperioden (for de som lurer er frekvensen her på 2-4 eksamenssett/dag). Frekvensbegrepet er altså et vidt begrep som dukker opp overalt i fysikkens mangfoldige og spennende verden.

Når vi omtaler begrepet frekvens er det den naturligste sak i verden å gi ei lita innføring i harmoniske oscillatorer. Det er systemer som svinger fram og tilbake om en likevektsposisjon. Av en eller annen merkelig grunn dukker slike oscillatorer opp på de utruligste plasser i fysikken. De er nemlig veldig anvendelige, forholdsvis enkle å regne på og kan brukes til å tilnærme mange kompliserte systemer. Ut ifra det jeg har sagt til nå ser du kanskje ikke for deg hva en oscillator er, men det skal jeg bøte på med et av fysikkens vanligste eksempler, nemlig den enkle harmoniske oscillatoren. At den er enkel vil si at krafta som virker på den er proporsjonal med utsvinget fra likevekt (hvis du ikke forstår det, se skjønner du kanskje ved å se på figuren; men det er egentlig ikke så viktig). Denne oscillatoren vil fortsette å svinge i all evighet hvis ikke noen stopper den. Den er umulig å lage i praksis, men utrulig nyttig å regne på. Og etter litt regning kommer man fram til at frekvensen er gitt ved det vakre uttrykket på figuren.

Det finnes også mer realistiske oscillatorer, men de blir for vanskelige for det innlegget her. Det viktigste du må huske fra den delen her er at en harmonisk oscillator er et vanlig brukt ord i en fysmaters hverdag.

Frekvensbegrepet dukker også opp når man studerer bølger. Og lydbølger (som er det koret Frekvens produserer) har jo også en frekvens. Stemmebånda til sangerne setter lufta i bevegelse med forskjellige svingefrekvenser avhengig av tonen og stemmen. Og når disse svingningene når øret til publikum settes trommehinna i bevegelse og vi oppfatter sangen. Ganske genialt (for mer om det her, se om bølgekommunikasjonsmodellen i del 3).

(beklager litt ensformige personer, men jeg hadde ikke tid til å tegne alle forskjellig)

Og for å fortsette litt i samme stil som de siste avsnitta i de to forrige fysmat-innlegga tenkte jeg at jeg skulle ta for meg uttrykket "kjærlighet ved første blikk" (etter grundig forskning på skjønnlitteratur, og etter diverse tilbakemeldinger har jeg nemlig skjønt at kjærlighet er et tema folk liker å høre om). For hva er det som er årsaken til at noen kan se hverandre. Jo det er lysbølgene som reflekteres fra den ene personen og treffer øynene til den andre. Og det lyset vi ser er elektromagnetiske bølger med frekvenser i området 405 THz til 790 THz (Terahertz; tera betyr 10^12 (10*10*...*10 tolv ganger), mens hertz er antall svingninger pr sekund). Uten disse frekvensene hadde vi altså aldri sett hverandre (og dere hadde forsåvidt ikke sett det innlegget her heller). Og da hadde jo det uttrykket ikke gitt mening. Vi skal altså være glad for at det finnes noe som heter frekvens (både det fysiske begrepet og koret).

Nå er hodet mitt tomt for flere ideer så jeg trur vi stopper her (kunne sjølsagt skrivi mer om ulike frekvenser, men kommer ikke på noen gode sammenlikninger og kreative bruksområder).Trur også dessverre det blir ei stund til neste fysmat-innlegg. De krever mye tid og tenking. Og det orker jeg ikke etter lange dager med eksamenslesing. Det kan kanskje dukke opp ett i løpet av eksamensperioden, men det kan jeg ikke love.

Dager igjen til første eksamen: 16
Dager igjen til siste eksamen: 38

Dagens bibelvers:

"Syng for Herren en ny sang! Syng for Herren, all jorden!" Sal 96,1