Der Gütefaktor, auch Q-Faktor oder Güte, in Bezug zu schwingungsfähigen Systemen auch Kreisgüte, Filtergüte, Schwingkreisgüte oder Resonanzschärfe genannt, ist in der Physik und Technik ein Parameter, der in einem frei schwingenden harmonischen Oszillator (Resonator) das Verhältnis der gespeicherten Energie zu dem thermischen Energieverlust während der folgenden Schwingungsperiode ausdrückt. Der Gütefaktor ist auch ein Kennzeichen für den Energieverlust in Energiespeichern, wie beispielsweise elektrischen Bauelementen wie Spulen und Kondensatoren. Bei einer erzwungenen Schwingung beschreibt der Gütefaktor das Verhältnis der Resonanzfrequenz zu seiner Bandbreite. Eine hohe Güte eines Systems besagt, dass das System die gespeicherte Energie in nur geringem Umfang in thermische Energie umsetzt und die Schwingung nur in geringem Umfang abnimmt. Der Kehrwert des Gütefaktors wird als Verlustfaktor bezeichnet.
Der Gütefaktor ist je nach Systemauslegung sehr unterschiedlich. Systeme, bei denen die Dämpfung wichtig ist (beispielsweise Stoßdämpfer), haben einen Gütefaktor um 0 , 5 , was dem aperiodischen Grenzfall entspricht. Systeme, die eine hohe Frequenzstabilität benötigen, haben hohe Gütefaktoren, beispielsweise eine Stimmgabel um Q = 1000
und der Quarzoszillator in einer Quarzuhr um Q = 10000
.
Die Etablierung des Begriffs Q-Faktor und insbesondere im Englischen des Begriffs englisch Quality Factor geht auf Kenneth S. Johnson zurück, der den Gütefaktor zur Bewertung von elektrischen Netzwerken im Jahr 1923 erstmals verwendete.[6][7] Die Definition des Gütefaktors wurde neben der ursprünglichen Anwendung im Rahmen der elektrischen Netzwerktheorie verallgemeinert und findet Anwendung unter anderem bei Hohlraumresonatoren, bei mechanischen und akustischen Systemen wie beispielsweise Lautsprechern, bis hin zur Bewertung von Spektrallinien und Teilchenresonanzen im Rahmen der Quantenmechanik.
In der Seismik beschreibt die Absorption die Amplitudenabnahme (ebener) elastischer Wellen im Untergrund. Häufig wird statt des Absorptionskoeffizienten dessen Kehrwert, die Güte oder der Gütefaktor Q angegeben. Die Absorption (Dämpfung) ist in der Seismik frequenzabhängig. Ist diese Abhängigkeit linear, spricht man auch von consant-Q-materials.
Absortion bei der Wellenausbreitung bedingt auch eine Dispersion, also eine Frequenzabhängigkeit der Schallgeschwindigkeit. Die Amplitudenabnahme durch Absortion überlagert sich in der Praxis der Amplitudenabnahme durch die Geometrie der Welle (Divergenz, geometrical spreading).
In einem geklüfteten Material tritt eine Streuung an diesen Klüften auf, was zu einer Amplitudenabnahme führt, die in der Praxis von der Absorption im engeren Sinne nicht zu unterscheiden ist.
Alle diese Größen sind in der Natur meist abhängig von der Richtung der Wellenausbreitung (anisotrop). Dies gilt besonders für geklüftete Materialien, wenn die Klüftung eine Vorzugsrichtung hat.
https://de.wikipedia.org/wiki/Gütefaktor
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