Линейные колебания и волны
Д. И. Трубецков, А. Г. Рожнёв
2
Оглавление
Оглавление 7
Предисловие авторов 8
Введение 10
Глава 1. Линейный гармонический осциллятор 14
§ 1. Общие замечания и определения . . . . . . . . . . . . . . . . 14
§ 2. Консервативный осциллятор . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
§ 3. Примеры осцилляторов в физике, химии, биологии . . . . . 18
§ 4. “Экономический маятник” — линейные колебания в про-
стой модели экономики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
§ 5. Электрон в магнитном поле. Электроны — осцилляторы . . 25
§ 6. Изохронные и неизохронные колебания . . . . . . . . . . . . 31
§ 7. Энергетические соотношения для усредненных величин. Те-
орема вириала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Глава 2. Осциллятор как динамическая система 39
§ 1. Динамические системы: основные определения и классифи-
кация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
§ 2. Особая точка типа центр . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 42
§ 3. Положения равновесия и особые точки . . . . . . . . . . . . 43
§ 4. Фазовый портрет системы хищник-жертва . . . . . . . . . . 44
§ 5. Особая точка типа седло . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
§ 6. Устойчивость положений равновесия . . . . . . . . . . . . . 50
Глава 3. Линейный осциллятор с затуханием 52
§ 1. Основные свойства осциллятора с затуханием. Логарифми-
ческий декремент и добротность . . . . . . . . . . . . . . . . 52
§ 2. Колебания с медленно меняющейся амплитудой . . . . . . . 57
3
§ 3. Метод нормальных колебаний . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
§ 4. Немного о квантовом осцилляторе . . . . . . . . . . . . . . . 67
§ 5. Особая точка типа устойчивый фокус. Аттракторы . . . . . 68
§ 6. Осциллятор с сильным затуханием. Устойчивый узел . . . . 69
Глава 4. Осцилляторы с отрицательным трением. Общая класси-
фикация особых точек на фазовой плоскости 72
§ 1. Примеры систем с отрицательным трением . . . . . . . . . . 72
§ 2. Фазовые портреты: неустойчивый фокус и неустойчивый узел 75
§ 3. Общая классификация особых точек на фазовой плоскости 78
§ 4. Понятие бифуркации динамической системы . . . . . . . . . 81
Глава 5.