Harmonisk oscillator

I fysik betegner harmonisk oscillator en bestemt type svingende systemer. Eksempler på systemer der ofte betragtes som harmoniske oscillatorer er et svingende pendul eller et hoppende lod ophængt i en fjeder. Lignende eksempler dukker op overalt i fysikken, hvor begrebet spiller en meget vigtig rolle.

En harmonisk oscillator er karakteriseret ved, at kraften er proportional med afvigelsen fra ligevægt. Et pendul er f.eks. i ligevægt, når pendulet hænger lodret ned, og tyngdekraften bremser udsving ved at trække pendulet mod lodret med en kraft, der (for små udsving) er proportional med afvigelsen fra lodret. Når dette giver anledning til en enkeltstående svingende bevægelse, kaldes bevægelsen for en simpel harmonisk bevægelse, mens flere oven i hinanden, resulterer i mere komplicerede svingninger - man har da en kompleks harmonisk svingning.

Forsøg på at beskrive dette matematisk (se nedenfor) viser, at oscillatoren vil udføre svingninger med en periode, der kun afhænger af systemets opbygning og ikke af udsvingenes størrelse (amplituden).