Freqüència
De Viquipèdia
 |
Per a altres significats, vegeu «Freqüència (desambiguació)». |
La freqüència es la mesura del nombre de vegades que ocorre un esdeveniment per unitat de temps. Per calcular la freqüència, es fixa un interval de temps, es compta el nombre de vegades que ocorre l'esdeveniment en eixe interval i aleshores es divideix aquesta quantitat per la llargària de l'interval de temps.
Taula de continguts |
[edita] Definició
Per als processos cíclics com són la rotació, l'oscil·lació o les ones la freqüència es defineix com el nombre de cicles o períodes per unitat de temps. A les disciplines de la física i l'enginyeria com l'òptica, l'acústica i la ràdio la freqüència es representa habitualment amb la lletra f o amb la lletra grega ν (ni).
En unitats del SI, el resultat es mesura en hertz, anomenat així en honor del físic alemany Heinrich Rudolf Hertz. 1 Hz vol dir que un esdeveniment es repeteix una vegada cada segon, la unitat va ser coneguda originàriament com a cps o cicle per segon. Altres unitats que s'han usat per mesurar la freqüència són els cops per minut o batecs per minut (bpm) que s'utilitza per mesurar el tempo de la música (i el ritme del cor) o les revolucions per minut (rpm) en el cas de la freqüència de rotació. Tant els valors en bpm com en rpm poden ser convertits en hertz dividint per 60, 1 Hz equival a 60 rpm.
Un altre mètode alternatiu per calcular la freqüència es mesurar el temps entre dos esdeveniments consecutius (el període) i llavors calcular la freqüència com la inversa d'aquest temps:
on T es el període.
Al SI la unitat pel període és el segon.
[edita] La freqüència a les ones
La freqüència està relacionada amb la longitud d'ona, la freqüència és inversament proporcional a la longitud d'ona λ (lambda). Dit d'una altra manera, la freqüència f és igual a la velocitat de fase v de l'ona dividida per la longitud d'ona λ.
En el cas especial de les ones electromagnètiques que viatgen al buit, v = c, on c és la velocitat de la llum al buit, i l'expressió anterior esdevindrà:
Quan les ones d'una font de llum monocroma travessen d'un medi òptic vers un altre, la seva freqüència continua essent la mateixa, l'únic que canvia és la seva longitud d'ona i la seva velocitat de fase.
[edita] El període i la freqüència
Per una qüestió de conveniència, les ones més llargues i lentes, com les onades del mar, tendeixen a ser descrites a partir del període en comptes de la freqüència. Per contra, les ones més curtes, com les sonores o les de ràdio (l'espectre radioelèctric), acostumen a ser descrites en base a la seva freqüència. Aquestes convencions es mostren a la següent taula:
| Freqüència (hertz) | 1 mHz (10-3) | 1 Hz (100) | 1 kHz (103) | 1 MHz (106) | 1 GHz (109) | 1 THz (1012) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Període (segons) | 1 ks (103) | 1 s (100) | 1 ms (10-3) | 1 µs (10-6) | 1 ns (10-9) | 1 ps (10-12) |
[edita] Altres tipus de freqüència
- Freqüència angular (simbolitzada com ω), es defineix com la variació de l'angle o la posició angular al llarg del temps en els moviments de rotació o en la fase de les ones de forma sinusoïdal. La freqüència angular es mesura en radiants per segon (rad/s) i es defineix com:
- Freqüència espacial és el nombre de cicles per unitat de longitud donada una direcció. Al Sistema Internacional es mesura en cicles per metre.
- Nombre d'ona és una magnitud proporcional al nombre d'oscil·lacions per unitat de longitud, el nombre de longituds d'ona que hauria en una distància de 2π unitats de longitud. Al SI es mesura en radians/metre (rad/m), i s'obté de la relació:
[edita] Vegeu també
- Audiofreqüència
- Radiació electromagnètica
- Amplitud d'ona
- Longitud d'ona
- Ona
- Període
- Freqüència de rellotge
