resonansprocesser

Resonansprosesser er fenomener hvor et system responderer med stor amplitude når det blir drevet ved frekvenser som ligger nær eller sammenfallende med en naturlig eller resonansfrekvens. Slike frekvenser kalles ofte resonansfrekvenser eller egenfrekvenser.

Et vanlig fysisk bilde er en drevet harmonisk oscillator med demping: når drivkraftens frekvens nærmer egenfrekvensen, øker amplituden og energi overføres svært effektivt fra drivkilden til systemet. Demping gir bredde i resonansen og en avveining mellom maksimal amplitude og energitap. Kvalitetsfaktoren Q gir et mål på skarpheten til resonansen.

Resonansprosesser finnes i mange områder: mekaniske systemer som pendler og byggverk som viser svingninger ved bestemte frekvenser; elektriske kretser (RLC-kretser) som fungerer som frekvensfiltre; akustiske resonanser i rom og instrumenter; optiske resonanser i lasere, fotoniske kristaller og plasmoniske nanostrukturer; samt i kjerner og partikler der resonante tilstander beskriver midlertidig forhøyede sannsynligheter for visse reaksjonskanaler (for eksempel Breit-Wigner resonanser). I kjemi brukes begrepet resonans i forbindelse med elektronisk delokalisering i molekyler, og resonansenergioverføring beskriver hvordan energi overføres mellom molekyler gjennom resonanstilstander (for eksempel FRET).

Betydning og anvendelser inkluderer filtrering og sensing i elektronikk og optikk, frekvensstyring i mekaniske systemer, og forbedret forståelse av reaksjonsmekanismer i fysikk og kjemi.