Sıklık - Frequency
|Sıklık|


Ortak semboller
|f , ν|
|SI birim||Hz|
|İçinde temel SI birimleri||s -1|
Frekans başına yinelenen olayın gerçekleşme sayısı olan zaman birimi . Aynı zamanda, şu şekilde ifade edilir zamansal frekans kontrastı vurgular, uzamsal frekans ve açısal frekans . Süresi bir zaman süresidir döngüsü yinelenen bir olay, yani dönemdir karşılıklı frekansının. Örneğin: yeni doğan bir bebeğin kalp 120 kez dakikada bir frekansta atım ise, kendi dönem arasındaki zaman aralığı, yarım saniye (120 bölünür 60 saniye atım-olan atım ). Frekans oranını belirlemek için bilim ve mühendislikte kullanılan önemli bir parametredir salınım ve titreşim böyle mekanik titreşim gibi fenomenler, ses sinyallerine ( ses ), radyo dalgaları ve ışık .
içindekiler
Tanımlar
İçin devresel gibi işlemler, dönme , salınımlar ya da dalgalar , bir yüksek frekans tertibatı zaman başına bir döngü sayısı olarak tanımlanır. Gelen fizik ve mühendislik gibi disiplinler, optik , akustik ve radyo frekans genellikle Latince harf ile gösterilir f veya Yunan harfi ile ya da cyclotron frekansının (nu) (örn bkz Planck formülü ).
Sıklığı ve süresi arasındaki ilişki, yinelenen bir olay ya da salınım verilir
Birimler
SI türetilmiş birim frekansının olduğu hertz Alman fizikçi almıştır (Hz), Heinrich Hertz . Bir hertz bir olay başına bir kez tekrarlar demektir saniye . Bir TV 1 hertz bir yenileme oranına sahipse televizyonun ekranı bir saniye bir kez resmi değiştirmek (veya yenileyin) olacaktır. Bu birim için bir Eski adı saniyedeki devir (cps). SI süre boyunca birim saniyedir.
Mekanik cihazlar döner kullanılan ölçü geleneksel birimi dakika başına devir , kısaltılmış dev / dak veya devir sayısı. 60 rpm bir hertz eşittir.
frekansına karşı Dönemi
Kolaylık meselesi olarak, örneğin, daha uzun ve daha yavaş dalgalar, okyanus yüzey dalgaları , dalga süresi yerine frekansı ile tarif edilebilir eğilimindedir. Kısa ve hızlı dalgalar gibi ses ve radyo , genellikle frekansı yerine döneme göre açıklanmıştır. Bu yaygın olarak kullanılan dönüşümleri, aşağıda sıralanmıştır:
|Sıklık||1 MHz (10 -3 Hz)||1 Hz (10 0 Hz)||1 kHz (10 3 Hz)||1 MHz (10 6 Hz)||1 GHz (10 9 Hz)||1 THz (10 12 Hz)|
|dönem||1 ks (10 3 ler)||1 s (10 0 s)||1 ms (10 -3 s)||1 us (10 -6 s)||1 ns (10 -9 s)||1 PS (10 -12 ler)|
frekansın İlgili türleri
- Açısal frekans genellikle Yunan harfi ile belirtilen, ω (omega) , değişim oranı olarak tanımlanır açısal yer , θ (dönüşü sırasında) ya da değişim oranı fazı a sinüzoidal dalga biçiminin (özellikle salınımlar ve dalgalarda ) ya da değişim hızı olarak değişken için sinüs fonksiyonu :
- Açısal frekans yaygın olarak ölçülür radyan saniye (rad / s) göre ancak, için ayrık zamanlı sinyalleri , aynı zamanda başına radyan olarak ifade edilebilir örnekleme aralığı a,, boyutsuz bir miktar . (Radyan cinsinden) açısal frekans 2n bir faktör ile (Hz) düzenli frekans daha büyüktür.
- Uzamsal frekans geçici frekansının benzer olmakla birlikte, zaman ekseni, bir veya daha fazla uzamsal değiştirme eksenleri ile değiştirilir. Örneğin:
- Dalga sayısı , k , açısal geçici frekansının mekansal frekans analoğudur ve başına radyan cinsinden ölçülür metre . Birden fazla uzaysal boyutta olması halinde, dalga a, vektör miktarı.
dalga yayılımı olarak
Periyodik dalgalar için nondispersive ortam (yani, dalga hızı frekanstan bağımsız olduğunu ortam içinde, bir), frekans için ters bir ilişki vardır dalga boyu , λ ( lambda ). Hatta dağıtıcı ortam içinde, frekans f sinüsoidal dalga eşittir faz hızı v ve dalga bölünmüş dalga boyu ile X dalga:
Ölçüm
frekansın ölçülmesi aşağıdaki şekillerde yapılabilir olabilir,
sayma
Yinelenen bir olayın frekansı hesaplamak sonra zaman süresi uzunluğuyla sayısının bölünmesiyle, belirli bir zaman süresi içinde bu olay meydana sayısını sayarak elde edilir. 71 etkinlik 15 saniye içinde oluşur, örneğin, frekans:
Sayımları sayısı çok büyük değilse, o olaylar önceden belirlenmiş sayıda ziyade belirli bir süre içinde geçtiği sayısı için zaman aralığını ölçmek için daha doğrudur. İkinci yöntem, bir getirmektedir rastgele hata böylece, sıfır ila bir sayım saymak içine ortalama yarım sayısı. Bu adlandırılır yolluk hatası ve hesaplanan frekans ortalama hataya neden olur , veya bir kısmi hata burada zamanlama aralığıdır ve ölçülen frekansıdır. Bu hata sıklığı azalır, bu nedenle genel olarak sayımları düşük frekanslarda bir sorun , N küçüktür.
stroboscope
Döner ya da nesneleri titreşimli frekans ölçüm daha eski bir yöntemi kullanmak için stroboskop . Bu, yoğun bir tekrar tekrar yanıp sönen ışığı (bir flaş lambası ), frekansı, kalibre edilmiş bir zamanlama devresi ile ayarlanabilir. Elektronik flaş dönen nesne işaret ve frekans kadar ayarlanabilir ve aşağı. Stroboskop sıklığı dönen veya titreşen nesnenin frekansı eşit olduğunda, nesne ışık çakmaları arasında orijinal konumuna salınım ve döner bir devrini gerçekleştirir, bu nedenle tekrarlanan darbenin aydınlatıldığında nesne sabit görünür. Sonra frekans stroboskoptaki kalibre okumadan kaynaklanan okunabilir. Bu yöntemin bir olumsuz stroblanan frekans katları olan bir tam dönen bir amacı da, sabit görünür olmasıdır.
Frekans sayacı
Daha yüksek frekanslarda genellikle ölçülür frekans sayacı . Bu, bir elektronik alet , uygulanan tekrar elektronik frekansını ölçer sinyali ve ilgili hertz olarak görüntüler dijital gösterge . Bu kullanan dijital mantık hassas tarafından kurulan bir zaman aralığı sırasında döngü sayısını saymak için kuvars zaman tabanı. Bu tür bir mil, mekanik titreşimler ya da dönüş hızı doğada elektrik olmadığında siklik işlemleri, ses dalgalarının , bir tekrar eden bir elektronik sinyale dönüştürülebilir dönüştürücü ve bir frekans karşı uygulanan sinyalin. Frekans sayaçları şu anda yaklaşık 100 GHz aralığı örtbas edebilir. Bu direkt sayım yöntemleri sınırı temsil eder; bu, yukarıdaki frekansları dolaylı yöntemlerle ölçülmelidir.
Heterodyne yöntemleri
Frekans sayaçların aralığı üzerinde, elektromanyetik sinyallerin frekansları genellikle vasıtasıyla dolaylı olarak ölçülür heterodin ( frekans dönüştürme ). Bilinmeyen frekansına yakın bilinen bir frekans referans sinyali, bir doğrusal olmayan bir karıştırma cihazında bilinmeyen frekans ile karıştırılır diyot . Bu yaratır heterodin veya iki frekanslarda arasındaki farkı sinyal "dövmek". İki sinyal frekansı birbirine yakın ise heterodin yeterince düşük bir frekans sayacı ile ölçülmelidir. Bu işlem sadece bilinmeyen frekans ve referans frekansı arasındaki farkı ölçer. Daha yüksek frekanslar ulaşmak için heterodyning çeşitli aşamaları kullanılabilir. Mevcut araştırma kızılötesi ve hafif frekanslara bu yöntem (uzanan optik heterodin algılama ).
Örnekler
ışık
Görünür ışık, bir elektromanyetik dalga salınım oluşan elektrik ve manyetik alanlar , uzayda. : Dalganın frekansı rengini belirler x 10 14 Hz olan bir kırmızı ışık, 4 x 10 14 Hz (aralık 4 ve bunların arasında, mor ışık 8 x 10 14 Hz diğer tüm renkler) 8 görünür tayfı . Bir elektromanyetik dalga frekansı daha düşük olabilir x 10 14 Hz , ancak, insan gözü için görünmez olacaktır; Bu tür dalgaları olarak adlandırılır 4 kızılötesi (IR) radyasyonu. Daha düşük frekansta, dalga denir mikrodalga ve yine düşük frekanslarda bir adlandırılan radyo dalgası . Benzer şekilde, bir elektromanyetik dalga daha yüksek bir frekansa sahip olabilir x 10 14 Hz , ancak, insan gözü için görünmez olacaktır; Bu tür dalgaları olarak adlandırılır 8 ultraviyole (UV) radyasyonu. Hatta daha yüksek frekanslı dalgaları denir X ışınları ve daha yüksek hala gama ışınları .
En yüksek frekanslı gama ışınlarına en düşük frekanslı radyo dalgaları bu dalgaların tamamı, temelde aynıdır ve hepsi denilen vardır elektromanyetik radyasyon . Hepsi aynı hızda (bir vakumda seyahat ışık hızı vererek) dalga boylarında kendi frekansları ile ters orantılıdır.
burada c , ışığın hızı (bir C vakum içinde ya da başka bir ortam içinde daha az), ön frekansı ve λ dalga boyudur.
Olarak dağıtıcı ortam cam gibi, hızlı bir şekilde frekansa bağlıdır, böylece bir dalga boyu oldukça ters orantılı frekansa değildir.
Ses
Ses hava ya da diğer maddeler .. Genel olarak, bir ses frekans bileşenleri kendi "renk" olarak, tespit basınç ve yer değiştirme mekanik titreşim dalgalar halinde ilerlemektedir tını . Bir (tekil olarak) frekans konuşulurken ses , en belirleyen özellik anlamına gelir sahayı .
Bir kulak duyabilir frekansları bir sınırlıdır frekansların belirli aralıkta . Duyulabilir frekans insanlar için aralık tipik olarak yaklaşık 20 arasındadır olarak verilir Hz yüksek frekans sınırı, genellikle yaşla azalır da, 20,000 Hz (20 kHz). Diğer türler farklı işitme aralıklarına sahiptir. Örneğin, bazı köpek ırkları 60,000 Hz sarsıntıların algılayabilir.
Hava gibi bir çok medya olarak, ses hızı frekansının yaklaşık bağımsızdır, bu yüzden, ses dalgalarının dalga boyu (tekrarlar arasındaki mesafe) yaklaşık ters orantılıdır frekans etmektir.
Hat akımı
In Europe , Afrika , Avustralya , Güney Güney Amerika'nın , çoğu Asya ve Rusya , sıklığı alternatif akım içinde ev elektrik prizlerine (kapat 50 Hz tonu oysa, G) Kuzey Amerika ve Kuzey Güney Amerika'da , frekans elektrikli ev satış noktalarında, alternatif akımın (arasında 60 Hz sesleri , yani B ♭ ve Yatak az üçte Avrupa frekansının üzerinde). 'Sıklığı hum bir in' ses kaydı kayıt bir Avrupalı veya Amerikalı, ızgara frekansını kullanan ülkelerde, nerede yapıldığını gösterebilir.
Ayrıca bakınız
- Ses frekansı
- Bant genişliği (sinyal işleme)
- kesim frekansı
- altörnekleme
- Elektronik filtre
- Frekans bandı
- Frekans dönüştürücü
- Frekans alanı
- Frekans dağılımı
- Frekans genişletici
- Frekans ızgara
- Frekans modülasyonu
- Frekans spektrumu
- Etkileşim frekansı
- Doğal frekans
- Negatif frekans
- Periyot (belirsizliği giderme)
- Pembe gürültü
- preselector
- Radar sinyal karakteristikleri
- Sinyal (telekomünikasyon)
- Yayılı spektrum
- spektral bileşen
- Transverter
- Örnekleme
Notlar ve referanslar
daha fazla okuma
- Giancoli'nin, DC (1988). Fen ve Mühendislik için Fizik (2nd ed.). Prentice Hall. ISBN 0-13-669201-X .
|Yukarı bak frekansı veya sık sık Vikisözlük, ücretsiz sözlükte.|
- Dönüşüm: frekans geri dalga boyu ve
- Dönüşüm: süresi, döngü süresi, sıklığı periyodik zaman
- Klavye frekansları = notları adlandırma - Alman sistemine karşı İngiliz ve Amerikan sistemi
- Ses dahil frekansta 14-16yrs için Öğretim kaynak
- Bir frekans ölçer oluşturmak için nasıl basit bir öğretici
- Frekans - diracdelta.co.uk - JavaScript hesaplama.
- işitme testleri için yararlı ses frekans jeneratörü,