劳永新

两个振动频率相同的物体处在一定范围内，一个物体发生振动时会引起另一个物体振动，这就是同频共振。物质或物体通过同频共振而相互作用的现象很多，例如当太阳、月亮和地球处于同一直线时，会出现潮汐现象，昆虫和鸟类也是运用共振来发出鸣叫声等等。

利用同频共振的发明方法称为同频共振法，简称共振法。共振法有放大振幅、扩大传播和获取信息等作用，特别是因能获取分子和人体内部结构信息而闻名于世。共振法已经广泛应用于声学、机械、化工、分析仪器、无线电与电子学、医学、地质、环境工程和经济、军事、教学以及灾害和事故防治等领域。

共振筛受到周期性的驱动力作受迫振动，驱动力的工作频率接近其自振频率时发生共振，可以用较小的振动力来达到较大振幅、可驱动较大面积的筛箱，所以其动力消耗小而过筛能力大。适用于大型选煤厂的筛分，还可用作物料的脱水和脱泥。管道声共振清洗的原理是当声共振经流体传播到管道内的结垢物时，由于管子与结垢物各自在不同的频率下产生共振，声共振可以打断它们之间的结合键，使结垢物快速脱落。节能、用水量少，是一种成本低、效率高、生态与安全性能好的管道结垢清洗法。“共振搅拌反应器”利用马达带动偏心质量旋转做振源，当其振动频率与弹性梁的固有频率相同时，产生共振并达到最大振幅而带动反应釜进行振荡搅拌，用于实验室科学研究。分子洗衣器利用衣物纤维内部分子在外电场的作用下，出现电极化现象，发生每秒几万次的机械共振，使衣物内部分子发生反复弹性伸缩运动，而达到对衣物的洗涤目的。其优点是快速、无声、高效、节水、节电、不用洗涤剂、不磨损衣物。

分子共振变频刀利用分子共振技术，能对不同组织细胞的不同分子键发射恰到使其迅速断裂的射频波，使细胞间分子发生共振，使其能在瞬间破坏分子间的结合而破坏需切除的组织，但不产生热量，不造成周围组织的热损伤。可用于各种外科手术。压电式超声波发生器的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，便产生超声波。

当电路的激励频率等于电路的固有频率而共振时，叫谐振。无线电收音机利用谐振现象来选台，即通过调可变电容来变动电路的固有频率。当电路的频率和空气中传来的电磁波的频率相等时，就发生谐振，电磁波振幅达到峰值。高低两能态粒子可反转的原子(或分子、离子等)系统受微波辐射场激励时，受激态原子一齐作共振发射跃迁，可产生微波放大，称为微波受激发射放大。光学共振腔是激光器的三个基本组件之一。发光二极管加有由反射镜组成的共振腔后大大提高了其光输出效率。粒子直线加速器和同步加速器要用微波(高频)共振腔提供加速电场。

利用电磁波和物质中的原子、电子和分子间的相互作用是获取物质，包括分子、地层、甚至人体内部结构和相互作用信息的重要方法。氢原子核所处的化学环境不同会导致核磁共振频率的变化，核磁共振方法就是通过测量这些变化来确定物质结构的。核磁共振波谱仪可以给出小到原子核在分子中的精确位置及其周边环境的微小变化，大到给出整个人体的断层图像。将人体置于磁场中，用无线电射频脉冲激发引起体内氢原子核的磁共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并释放出能量，被体外的接受器收录，经电子计算机处理获得人体各方位的断层图像，叫做核磁共振成像。它对人体无损伤，可获取活体器官和组织的详细图像，用于诊断。核磁共振还能检查出组织成分中水含量的变化，能显示功能和新陈代谢过程等生理生化信息的变化，它使机体组织从单纯的解剖图像发展为解剖学与组织生化相结合的“化学性图像”，为一些早期病变提供了诊断依据，比X光、CT能更有效和更早地发现病变。

通过改变外加磁场或辐射频率则可获得受不同环境影响的电子自旋共振信息，得到电子自旋共振波谱，从而获得原子和分子中电子与电子、电子与核自旋相互作用的超精细结构信息，也可鉴定自由基。光磁共振是使原子、分子的光学频率的共振与射频或微波频率的磁共振同时发生的一种双共振现象。发现此现象的法国科学家卡斯特勒获1966年诺贝尔物理学奖。现在光磁共振方法已成为研究原子物理的一种重要的实验方法。表面等离子共振是当入射光以临界角入射到两种不同折射率的介质界面(比如玻璃表面的金或银镀层)时，引起的金属自由电子的共振。而折射率的变化又和结合在金属表面的生物分子质量成正比，因此可以得到生物分子之间相互作用的特异性信号。这种生物传感分析技术，无须进行标记，也可以无须纯化各种生物组分。在天然条件下通过传感器芯片实时、原位和动态测量各种生物分子以及病毒、细菌、细胞、小分子化合物之间的相互作用过程。离子回旋共振质谱仪中，离子被引入分析室后，在强磁场作用下被迫以很小的轨道半径作圆周运动，离子的回旋频率与离子质量成反比。当施加的射频频率与离子回旋频率相等时则发生共振，离子吸收射频能量，运动轨道半径增大，撞到检测器产生可检出信号。可以准确测定元素的质量数，用于测定分子的元素组成。一些物质的原子中电子磁矩互相抵消，合磁矩为零，称为抗磁物质如水、金属铜、碳和大多数有机物和生物组织等。原子中电子在一定的恒定直流磁场和微波高频磁场同时作用下会发生抗磁共振，由生物抗磁性组织的磁化率异常变化可推测该组织的癌变。利用一对在10纳米距离内才能产生共振荧光而发生能量转移的物质，如荧光蛋白、有机荧光染料和镧系元素等来标记生物大分子，可用来研究生物大分子间的相互作用，从而了解其结构、性质、反应机理，并可测定其含量，称为荧光共振能量转移技术。

同频共振的概念还可以扩展为振荡中的共振及人们间心理和情感的共振等。共振营销是利用传播共振的原理，通过企业和用户为振源发出策动，将产品或服务的信息制作成具有超强感染力的“振子”，不断刺激用户，通过用户“共振”和“自激”以及振子的“裂变”，在优质媒介中广泛传播形成扩散链。在营销过程中，如果企业能够使每种传播方式所传播的信息以一个相同的“频率”进行，形成共振。各种媒介之间形成立体刺激，就会形成最大“振幅”的共振波刺激消费者，从而达到传播效果的最大化。而情感营销从消费者的情感需要出发，唤起和激发消费者的情感需求，诱导消费者心灵上的共鸣，寓情感于营销之中，使有情的营销赢得无情的竞争。

市场经济、股市、外汇市场及社会生活都和人们的心理活动有关，也存在类似的共振现象。美国投资大师江恩提出预测股市的理论，他认为股票走势经常大起大伏，是市场的内在波动频率与外来市场推动力量的频率产生倍数关系时，市场出现共振的反映。炒股票也是一场心理游戏，世界上亿万股民在炒股，心理共振就更容易造成股票价格的振荡，甚至大起大落。青年群体的追逐和崇拜明星、双胞胎和恋人间的心灵感应及人们间的情感共鸣等现象也有心理共鸣或共振的因素。

利用同频共振的发明仍在扩展中。和无线电通信相似，利用两个耦合线圈作为电磁共振器，通过发送和接收特定频率的微波电磁波，可实现电力的无线输送，目前尚在实验阶段；根据电磁共振原理发明的无线充电器已经商品化；利用微波和分子化学键的同频共振而进行选择性反应的研究尚待深入。