主题：什么是共振?

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共振是指一个物理系统在特定频率下，以最大振幅做振动的情形。此一特定频率称为共振频率。

 

自然中有许多地方有共振的现象，主要分三类：

 

一、机械共振

在机械系统中，当震动的自然频率和强迫振荡的频率相吻合，就会有共振的发生。此时能量传送是以最为容易的方式传送到机械系统中。在工程学中，机械共振是工程师必须考虑的问题，因为巨大的振幅能建立和摧毁整个结构。例如通过风洞试验，工程师确保飞机在整个飞行过程中所产生的力不能和其自然频率相同，否则共振就会产生导致破坏。

 

二、电路共振（谐振电路）

当电容和电感连接于低电阻的串联电路，并且有交流电通过时，电路就会有自然频率的震动。电流会以相同周期地反方向流动，震动的频率基于电容和电感。而当电路的电阻增加时，振动的衰变速度增加，能量会以热量释放。

 

三、量子力学中的共振

量子力学与量子场论中，共振可能出现在与古典物理相似的场合。不过，此现象也可想作是不稳定粒子；上面式子仍旧成立，只不过Γ是粒子衰变率，而Ω由粒子质量M取代。在此情形下，此式子来自于粒子的传递子（propagator），其质量由复数M + iΓ所取代。此式子更进一步透过光学定理（optical theorem）而与粒子衰变率相关。