Frekvencia

Különböző frekvenciájú szinuszhullámok; a lentebbiek magasabb frekvenciájúak

A frekvencia szó szerint egy „ismétlődés gyakoriságát” jelenti, azaz hogy egy esemény hányszor ismétlődik meg egységnyi idő alatt.

Mérése

A frekvencia mérésekor megszámoljuk, hogy egy adott időtartam alatt hányszor ismétlődik meg az esemény, majd elosztjuk az illető időtartam hosszával.

A frekvencia SI mértékegysége a hertz Heinrich Rudolf Hertz német fizikus neve után. Jele a Hz. 1 Hz azt jelenti, másodpercenként egyszer következik be az esemény, 2 Hz azt, hogy kétszer stb. Az egység eredeti neve ciklus per másodperc (cps) volt, amit néha még ma is használnak. Más, a frekvenciát mérő egységek például a fordulat per perc (rpm) vagy a radián per másodperc (rad/s). A szívritmust és a zenei ritmust ütés per percben (bpm, beats per minute) mérik.

Alternatív módszer a mérésre, ha megmérjük két egymás utáni ismétlődés között eltelt időt (periódus), majd vesszük ennek a reciprokát:

$f = \frac{1}{T}$

ahol T a periódus. Precízebb mérés több periódust vesz figyelembe, és azok átlagát veszi. A frekvencia a fordulatszám is egyben!

Egy hullám frekvenciája

Hang, elektromágneses hullám (mint a rádióhullám vagy a fény), elektromos jelek vagy más hullámok frekvenciáját mérve a hertzben mért frekvencia a másodpercenként ismétlődő hullámalakok száma.

Az f frekvencia a λ hullámhosszal fordítottan arányos, a hullám v sebességének és a hullámhosszának a hányadosa:

$f = \frac{v}{\lambda}$

A vákuumon keresztül haladó elektromágneses hullámok speciális esetében v = c, ahol c a fénysebesség, és a kifejezés így módosul:

$f = \frac{c}{\lambda}$

Amikor a hullám egyik közegből átlép egy másik közegbe, a frekvenciája ugyanaz marad, csak a sebessége és - ennek következtében - a hullámhossza változik meg.

Referencia-frekvenciák

Vannak általánosan elfogadott referencia-frekvenciák az idő mérése céljából. Az egyik ilyen, az atomórák által használt frekvencia, a céziumatom egyik átmenetének frekvenciája.

Példák

• A normál zenei A hang frekvenciája 440 Hz ("concert pitch"); a zenekarok erre hangolnak
• Egy csecsemő kb. 20 000 Hz-ig képes hallani a hangokat, de a korral ez a felső határ csökken
• Európában a váltóáram frekvenciája 50 Hz (a zenei G hanghoz közeli frekvencia), Amerikában 60 Hz.

Lásd még

• hullámhossz
• körfrekvencia
• Doppler-effektus
• Relativisztikus Doppler-effektus
• elektromos hálózatok és csatlakozók listája

Külső hivatkozások

• http://itl7.elte.hu/html/elektronika/node5_1.html
• http://tankonyv.ham.hu/A_vizsga-DJ4UF/?cid=a03
• http://science.howstuffworks.com/light3.htm