Frekvenca

Pogostost je, kako pogosto se dogodek ponavlja v določenem časovnem obdobju.

V fiziki je frekvenca valovanja število valovnih grebenov, ki v eni sekundi preletijo določeno točko (valovni greben je vrh vala).

Hertz (oznaka Hz) je enota za frekvenco.

Razmerje med frekvenco in valovno dolžino je izraženo s formulo:

f = v / λ {\displaystyle f=v/\lambda } {\displaystyle f=v/\lambda }

kjer je v hitrost in λ {\displaystyle \lambda } {\displaystyle \lambda }(lambda) je valovna dolžina. Formula za frekvenco svetlobnega valovanja je f = c / λ {\displaystyle f=c/\lambda }, {\displaystyle f=c/\lambda }kjer je c hitrost svetlobe.

Vsi elektromagnetni valovi v vakuumu potujejo s svetlobno hitrostjo, v mediju, ki ni vakuum, pa potujejo z manjšo hitrostjo. Drugi valovi, kot so zvočni valovi, potujejo z veliko manjšimi hitrostmi in ne morejo potovati skozi vakuum.

Primeri elektromagnetnih valov so: svetlobni valovi, radijski valovi, infrardeče sevanje, mikrovalovi in valovi gama.

Sinusi s tremi različnimi frekvencami f.Zoom
Sinusi s tremi različnimi frekvencami f.

S potekom časa - tukaj se na vodoravni osi premika od leve proti desni - se pet sinusoidnih valov redno spreminja ali ciklizira z različnimi hitrostmi (ali razmerji). Rdeči val (zgoraj) ima najnižjo frekvenco (tj. ciklira z najpočasnejšo hitrostjo), medtem ko ima vijolični val (spodaj) najvišjo frekvenco (ciklira z najhitrejšo hitrostjo).Zoom
S potekom časa - tukaj se na vodoravni osi premika od leve proti desni - se pet sinusoidnih valov redno spreminja ali ciklizira z različnimi hitrostmi (ali razmerji). Rdeči val (zgoraj) ima najnižjo frekvenco (tj. ciklira z najpočasnejšo hitrostjo), medtem ko ima vijolični val (spodaj) najvišjo frekvenco (ciklira z najhitrejšo hitrostjo).

Vizualizacija elektromagnetnih valov

Različne vrste elektromagnetnih valov imajo različne frekvence.

Primer

To si lahko predstavljamo tako, da dva vlaka vozita z enako hitrostjo, vendar je velikost vagonov enega vlaka manjša od velikosti vagonov drugega vlaka. Če bi nekdo izbral nekaj, kar se ne premika, na primer kažipot, in nato preštel, koliko vagonov vsakega vlaka je v eni sekundi prevozilo kažipot, bi vedel, kako pogosto se vozovi posameznega vlaka premikajo. Število in pogostost voženj mimo kažipota bi bila različna, saj bi vlak z manjšimi vagoni v eni sekundi prevozil več vagonov mimo kažipota kot vlak z večjimi vagoni. Če bi vedeli, koliko vagonov je v eni sekundi prevozilo signalni drog, in poznali hitrost vlaka, bi lahko matematično ugotovili velikost vsakega vagona za vsak vlak.

Če se na primer vlak premika s hitrostjo 10 milj na sekundo in v eni sekundi prevozi 10 vagonov, je vsak vagon dolg 1 miljo. Če bi se tudi drugi vlak gibal s hitrostjo 10 milj na sekundo in bi v eni sekundi prevozil 20 vagonov, bi vedeli, da je vsak vagon dolg 1/2 milje za ta vlak. Ta primer kaže, da če poznamo frekvenco elektromagnetnega valovanja, dobimo valovno dolžino, saj vsi elektromagnetni valovi potujejo s svetlobno hitrostjo, tako da velja c = v (lambda), kjer je v frekvenca in lambda valovna dolžina, c pa je svetlobna hitrost. Zato lahko frekvenco izrazimo tudi tako, da rečemo, da je frekvenca c nad lambda.

Dva različna vlaka, ki vozita z enako hitrostjoZoom
Dva različna vlaka, ki vozita z enako hitrostjo

Vprašanja in odgovori

V: Kaj je frekvenca?


O: Pogostost je, kako pogosto se dogodek ponavlja v določenem časovnem obdobju.

V: Katera enota se uporablja za merjenje frekvence?


O: Hertz (simbol Hz) je enota za merjenje frekvence.

V: Katera formula izraža razmerje med frekvenco in valovno dolžino?


O: Razmerje med frekvenco in valovno dolžino je izraženo s formulo f=v/λ, kjer je v hitrost, λ (lambda) pa valovna dolžina.

V: Kako se ta formula spremeni pri svetlobnih valovih?


O: Formula za frekvenco svetlobnih valov je f=c/λ, kjer je c hitrost svetlobe.

V: Kako hitro potujejo elektromagnetni valovi v vakuumu?


O: Vsi elektromagnetni valovi v vakuumu potujejo s svetlobno hitrostjo.

V: Kako hitro potujejo skozi druge medije?


O: Elektromagnetni valovi potujejo počasneje, kadar potujejo skozi medij, ki ni vakuum.

V: Ali obstajajo primeri elektromagnetnega valovanja?


O: Primeri elektromagnetnih valov so svetlobni valovi, radijski valovi, infrardeče sevanje, mikrovalovi in gama žarki.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3