Что такое ангармонический осциллятор ?

Ангармонический осциллятор
Ангармонический генератор - это физическая система, способная к колебаниям, в которой восстанавливающая сила не пропорциональна отклонению от положения покоя. Следствием этого является то, что свободное колебание не является строго синусоидальным. Механические примеры включают маятник (ангармоничность заметна при большем отклонении), поперечные колебания струн, колебания наклона (опрокидывание вертикально стоящего предмета), подпрыгивание мяча на плоской поверхности.

При внимательном рассмотрении практически все реальные колебательные системы являются ангармоническими. Но большинство приближается к гармоническому осциллятору, чем меньше отклонения от положения покоя, потому что тогда приближение линейной восстанавливающей силы всегда будет более верным (о механике см. Закон Гука, Математический маятник). В таких ангармонических осцилляторах небольшие свободные колебания проходят приблизительно синусоидально и с определенной собственной частотой, основной частотой осциллятора.

В ангармоническом осцилляторе происходят принципиально новые явления по сравнению с гармоническим осциллятором:

Отклонение от формы синуса означает, что колебание также содержит гармоники (акустические: обертоны) основной частоты. При гармоническом возбуждении на основной частоте они не затухают даже после перехода в резонанс, а продолжают резонировать вместе с основной вибрацией.
При несимметричном законе силы средняя точка колебания смещается относительно положения покоя. Это происходит, например, при колебаниях между атомами твердых тел и является причиной их теплового расширения.
При периодическом возбуждении возникающее вынужденное колебание включает не только, как в гармоническом генераторе, частоту возбуждения и собственную частоту, но, кроме того, их дифференциальную частоту и суммарную частоту, а также все другие их целочисленные комбинации. Это находит техническое применение, например, в нелинейной оптике при удвоении частоты в лазерном свете.
При внешнем возбуждении с периодической силой ангармонический осциллятор также может реагировать хаотическим движением, если начальные условия выбраны соответствующим образом или его параметры выходят за определенные пределы (например, при слишком слабом затухании). См. Об этом: Двойной маятник