Луч двигаться. Действительно, если балка абсолютно жесткая, то движения маятника

Не влияют на опору, и поэтому одни часы не могут действовать на

Другой. Если часы не взаимодействуют, сила связи равна нулю. Если луч

Не жесткий, но может продольно колебаться или изгибаться, тогда происходит взаимодействие.

Расстройка частоты

Расстройка или рассогласование частоты

f = f 1 - f 2 количественно определяет, насколько различаются

Несвязанные генераторы. В отличие от прочности связи в экспериментах с

Расстройку часов можно легко измерить и изменить. Действительно, можно настроить частоту

Плавность часов за счет изменения длины маятника. 3 Таким образом, мы можем узнать, как

Результат взаимодействия (т.е. синхронизируются часы или нет) зависит

Мы используем «увлечение» и «запирание» как синонимы (см. Терминологические примечания в

Раздел 1.3.1).

Механические часы обычно имеют механизм, позволяющий легко это сделать. Процесс

Используется, чтобы заставить часы идти быстрее, если они отстают от точного времени, и чтобы заставить их замедляться, если

Это впереди.

1

2

α

α

Рисунок 1.8. Два маятника

Часы, соединенные через

Общая поддержка. Луч

К которому прикреплены часы

Не жесткий, но может вибрировать

Немного, как показано

Стрелки вверху

Фигура. Эта вибрация

Вызвано движениями

Обе маятники; в результате

Два часа «чувствуют»

Присутствие друг друга.

Стр. 34

12

Вступление

По рассогласованию частот. Представьте, что мы проводим следующий эксперимент.

Сначала мы разделяем два часа (например, ставим их в разные комнаты) и измеряем

Их частоты f 1 и f 2. Сделав это, ставим часы на общий

Поддержка, и измерение частоты F 1 и F 2 из соединенных систем. Мы можем

Провести эти измерения для разных значений расстройки, чтобы получить

зависимость F = F 1 - F 2 от

F. Построив эту зависимость, мы получим кривую

как показано на рис. 1.9, что типично для взаимодействующих осцилляторов, не зависящих от

Их природа (механическая, химическая, электронная и т. д.). Анализируя эту кривую, мы видим

Что если рассогласование автономных систем не очень велико, то частоты

Два тактовых генератора (две системы) становятся равными или увлекаются, т. е. синхронизация занимает

Место. Подчеркнем, что частоты f 1,2 и F 1,2 должны быть измерены для

Те же объекты, но в разных условиях эксперимента: f 1,2 характеризуют свободную

(несвязанные или автономные) генераторы, тогда как частоты F 1,2 получаются

При наличии сцепления. Обычно мы ожидаем ширину синхронизации

Область, чтобы увеличиваться с силой сцепления.

Внимательное изучение синхронных состояний показывает, что синхронизация

Два часа могут появляться в разных формах. Может случиться так, что два маятника качнутся в

похожим образом: например, они оба движутся влево, почти одновременно достигают

Крайнее левое положение и начинают движение вправо, почти одновременно пересекая

Вертикальная линия и т. д. Затем положение маятника меняется во времени по пути

показано на рис. 1.10а. В качестве альтернативы можно обнаружить, что два маятника всегда движутся внутрь.

В противоположных направлениях: когда первый маятник достигает, скажем, крайнего левого положения,

Второй маятник достигает крайнего правого; когда они пересекают вертикальную линию, они

двигаться в противоположных направлениях (рис. 1.10b). Чтобы описать эти два явно различных

Режимов, вводится ключевое понятие теории синхронизации - фазовая

Осциллятора.

Под фазой мы понимаем величину, которая увеличивается на 2 π заодноколебание.

латорный цикл, пропорциональный доле периода (рис. 1.11). Фаза un-

Неоднозначно определяет состояние периодического осциллятора; как время, он параметризует

∆ F

Область, край

∆ f

Синхронизация

Рисунок 1.9. Частота vs.

Отстройка сюжета на определенный

Фиксированная сила взаимодействия.

Разница

Частоты F двух

Связанных осцилляторов.

По сравнению с расстройкой (частота

Несовпадение) f несвязанных

Системы. Для определенного диапазона

Расстройки частот

Связанных осцилляторов

идентичные (F = 0),

Индикация синхронизации.

Стр. 35

Синхронизация: просто описание

13

Форма волны в цикле. Эта фаза, похоже, не дает новой информации

О системе, но ее преимущество становится очевидным, если учесть разницу

α

(б)

а)

Время

Время

1,2

1,2

Рисунок 1.10. Возможные синхронные режимы двух почти идентичных часов: они могут

синхронизироваться почти синфазно (а), т. е. с разностью фаз φ 2 - φ 1 ≈ 0, или

в противофазе (б), когда φ 2 - φ 1 ≈ π.

4 π

0

2 π

Период T

Время

Время

Процесс

Фаза

Рисунок 1.11. Определение

Фазы. Фаза