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.

Jele: f

SI mértékegysége: Hz (hertz, Heinrich Rudolf Hertz német fizikus neve után), ami ugyanazt jelenti, mint az s⁻¹ (egy teljes periódus másodpercenként).

Mérése

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

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.

Egy hullám frekvenciája

Hang, elektromágneses hullám (mint a rádióhullám vagy a fény), elektromos jelek vagy más hullámok frekvenciáját mérve, a hertzben kapott frekvencia a másodpercenkénti periódusok száma. A görbe torzulása esetén mindig az alapgörbe frekvenciája értendő.

Az f frekvencia a hullám v sebességének és λ hullámhosszának a hányadosa:

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

tehát a frekvencia a hullámhosszal fordítottan arányos.

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 másikba, 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 1982 óta 440 Hz („concert pitch"); a zenekarok erre hangolnak. Érdekesség, hogy 1895-ig ez 415 Hz (historikus A), 1938-ig 435 Hz (bécsi A), ami már 1982-ig is 440 Hz volt.
• A csecsemő kb. 20 kHz-ig képes hallani a hangokat, de a korral ez a felső határ csökken, akár 6–8 kHz-ig vagy az alá is
• Európában a váltakozó áram frekvenciája 50 Hz (a zenei G hanghoz közeli frekvencia), Amerikában és Japánban 60 Hz

Kapcsolódó szócikkek

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

Külső hivatkozások

• https://web.archive.org/web/20090101183418/http://itl7.elte.hu/html/elektronika/node5_1.html
• http://tankonyv.ham.hu/A_vizsga-DJ4UF/?cid=a03
• http://science.howstuffworks.com/light3.htm