Единицы измерения частоты: Формула частоты в физике
Формула частоты в физике
ОпределениеЧастота — это физический параметр, которые используют для характеристики периодических процессов. Частота равна количеству повторений или свершения событий в единицу времени.
Чаще всего в физике частоту обозначают буквой $\nu ,$ иногда встречаются другие обозначения частоты, например $f$ или $F$.
Частота (наряду со временем) является самой точно измеряемой величиной.
Формула частоты колебаний
При помощи частоты характеризуют колебания. В этом случае частота является физической величиной обратной периоду колебаний $(T).$
\[\nu =\frac{1}{T}\left(1\right).\]Частота, в этом случае — это число полных колебаний ($N$), совершающихся за единицу времени:
\[\nu =\frac{N}{\Delta t}\left(2\right),\]где $\Delta t$ — время за которое происходят $N$ колебаний.
Единицей измерения частоты в Международной системе единиц (СИ) служат в герцы или обратные секунды:
\[\left[\nu \right]=с^{-1}=Гц.
\]Герц — это единица измерения частоты периодического процесса, при которой за время равное одной секунде происходит один цикл процесса. Единица измерения частоты периодического процесса получила свое наименование в честь немецкого ученого Г. Герца.
Частота биений, которые возникают при сложении двух колебаний, происходящих по одной прямой с разными, но близкими по величине частотами (${\nu }_1\ и\ {\nu }_2$) равна:
\[{\nu =\nu }_1-\ {\nu }_2\left(3\right).\]Еще одно величиной характеризующей колебательный процесс является циклическая частота (${\omega }_0$), связанная с частотой как:
\[{\omega }_0=2\pi \nu \left(4\right).\]Циклическая частота измеряется в радианах, деленных на секунду:
\[\left[{\omega }_0\right]=\frac{рад}{с}.\]Частота колебаний тела, имеющего массу$\ m,$ подвешенного на пружине с коэффициентом упругости $k$ равна:
\[\nu =\frac{1}{2\pi \sqrt{{m}/{k}}}\left(5\right).\]
Для математического маятника частоту ко
Герц (единица измерения) — это… Что такое Герц (единица измерения)?
У этого термина существуют и другие значения, см. Герц.Герц (русское обозначение: Гц, международное обозначение: Hz) — единица измерения частоты периодических процессов (например, колебаний) в Международной системе единиц (СИ). Герц — производная единица.
1 Гц означает одно исполнение (реализацию) такого процесса за одну секунду, другими словами — одно колебание в секунду: 1 Гц = с
10 Гц — десять исполнений такого процесса, или десять колебаний за одну секунду.
История
Назван в честь немецкого учёного-физика XIX века Генриха Герца, который внёс важный вклад в развитие электродинамики. Название было учреждено Международной электротехнической комиссией в 1930 году. В 1960 году на генеральной конференции по мерам и весам это название было принято взамен ранее существовавшего термина (число циклов в секунду).
Кратные и дольные единицы
Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ.
| Кратные | Дольные | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| величина | название | обозначение | величина | название | обозначение | ||
| 101 Гц | декагерц | даГц | daHz | 10−1 Гц | децигерц | дГц | dHz |
| 102 Гц | гектогерц | гГц | hHz | 10−2 Гц | сантигерц | сГц | cHz |
| 103 Гц | килогерц | кГц | kHz | 10−3 Гц | миллигерц | мГц | mHz |
| 106 | мегагерц | МГц | MHz | 10−6 Гц | микрогерц | мкГц | µHz |
| 109 Гц | гигагерц | ГГц | GHz | 10−9 Гц | наногерц | нГц | nHz |
| 1012 Гц | терагерц | ТГц | THz | 10−12 Гц | пикогерц | пГц | pHz |
| 1015 Гц | петагерц | ПГц | PHz | 10−15 Гц | фемтогерц | фГц | fHz |
| 1018 Гц | эксагерц | ЭГц | EHz | 10−18 Гц | аттогерц | аГц | aHz |
| 1021 Гц | зеттагерц | ЗГц | ZHz | 10−21 Гц | зептогерц | зГц | zHz |
| 1024 Гц | йоттагерц | ИГц | YHz | 10−24 Гц | йоктогерц | иГц | yHz |
| применять не рекомендуется не применяются или редко применяются на практике | |||||||
Примеры
- Усреднённое значение частот, воспринимаемых человеческим ухом, лежит в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц.
- Сердце в спокойном состоянии бьётся с частотой приблизительно 1 Гц (Примечательно, что Herz в переводе с немецкого означает «сердце». Однако, фамилия великого физика пишется Hertz).
Калькулятор Частоты | Измерение Единиц Частоты : Герц, Гигагерц, Мегагерц, Оборот / Мин
МенюВалютаВремяДавлениеДлинаКомпьютерные единицыКулинарияМассаМощностьОбъемОсвещенностьПлотностьПлощадьРазмер обувиСилаСкоростьТемператураУголУскорениеЧастотаЭлектрический токЭлектромагнетизмЭнергияЯркостьSteam ID конвертерКалькуляторИнженерный калькуляторКалькулятор массы тела ИМТКонтакты
Выберите единицу измерения частоты которую вы хотите конвертировать:
Базовая единица измерения Частоты в метрической системе это гертз.
Метрические единицы частоты вы можете конвертировать на этой страничке используя переводчик единиц Частоты приведены ниже:
Единицы Частоты
- 1/Секунду
- Градус / Час
- Градус / Минуту —> Символ: deg/min
- Градус / Секунду —> Символ: deg/sec
- Гигагерц —> Символ: GHz
- Герц —> Символ: Hz
- Килогерц —> Символ: kHz
- Мегагерц —> Символ: MHz
- Миллигерц —> Символ: mHz
- Радиан / Час —> Символ: rad/hour
- Радиан / Мин —> Символ: rad/min
- Радиан / Секундy —> Символ: rad/sec
- Оборот / Час —> Символ: RPH
- Оборот / Мин —> Символ: Оборотов В Минуту
- Оборот / Секундy —> Символ: RPS
- Оборотов В Минуту
- Терагерц
Популярные Единицы Измерения Частоты
- Гигагерц Мегагерц
- Оборотов В Минуту Герц
- Гигагерц Герц
- Radian/sec Revolutions Per Minute
- Оборотов В Минуту MHz
- RPH Оборотов В Минуту
Частота — Frequency — qaz. wiki
wikiКоличество повторений или циклов в единицу времени
Частота — это количество повторений повторяющегося события в единицу времени . Это также называется временной частотой , которая подчеркивает контраст пространственной частоты и угловой частоты . Частота измеряется в герцах (Гц), что соответствует одному повторению события в секунду. Период является длительность времени одного цикла в повторяющемся событии, так что период является обратной частоты. Например: если сердце новорожденного ребенка бьется с частотой 120 раз в минуту (2 герца), его период
Определения
Эти три точки периодически мигают или циклически меняются — от самой низкой частоты (0,5 Гц) до максимальной частоты (2,0 Гц), сверху вниз.
Для каждой мигающей точки: «f» — это частота в герцах (Гц) — или количество событий в секунду (циклов в секунду) — мигает точка; в то время как «Т» в Для циклических процессов, таких как вращение , колебания или волны , частота определяется как количество циклов в единицу времени. В физике и инженерных дисциплинах, таких как оптика , акустика и радио , частота обычно обозначается латинской буквой
ν{\ displaystyle \ nu}Связь между частотой и периодом повторяющегося события или колебания определяется выражением Т{\ displaystyle T}
- жзнак равно1Т.{\ displaystyle f = {\ frac {1} {T}}.}
Единицы
Производной единицей частоты в системе СИ является герц (Гц), названный в честь немецкого физика Генриха Герца . Один герц означает, что событие повторяется раз в секунду . Если частота обновления телевизора составляет 1 герц, экран телевизора будет изменять (или обновлять) изображение один раз в секунду. Предыдущее название этого устройства было циклов в секунду (cps). СИ единица период является вторым.
Традиционная единица измерения, используемая для вращающихся механических устройств, — это число оборотов в минуту , сокращенно об / мин или об / мин. 60 оборотов в минуту равны одному герцу.
Период против частоты
Для удобства более длинные и более медленные волны, такие как волны на поверхности океана , обычно описываются периодом волны, а не частотой.
Короткие и быстрые волны, такие как аудио и радио , обычно описываются их частотой, а не периодом. Эти часто используемые преобразования перечислены ниже:
| Частота | 1 мГц ( 10-3 Гц) | 1 Гц (10 0 Гц) | 1 кГц (10 3 Гц) | 1 МГц (10 6 Гц) | 1 ГГц (10 9 Гц) | 1 ТГц (10 12 Гц) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Период | 1 кс (10 3 с) | 1 с (10 0 с) | 1 мс (10 −3 с) | 1 мкс (10 −6 с) | 1 нс (10 −9 с) | 1 пс (10 −12 с) |
Связанные типы частоты
Диаграмма взаимосвязи между различными типами частоты и другими волновыми свойствами.- y(т)знак равногрех(θ(т))знак равногрех(ωт)знак равногрех(2πжт){\ Displaystyle у (т) = \ грех \ влево (\ тета (т) \ вправо) = \ грех (\ омега т) = \ грех (2 \ mathrm {\ pi} ft)}
- dθdтзнак равноωзнак равно2πж{\ displaystyle {\ frac {\ mathrm {d} \ theta} {\ mathrm {d} t}} = \ omega = 2 \ mathrm {\ pi} f}
- Угловая частота обычно измеряется в радианах в секунду (рад / с), но для сигналов с дискретным временем также может быть выражена в радианах на интервал выборки , что является безразмерной величиной . Угловая частота (в радианах) больше обычной частоты (в Гц) в 2π раз.
Угловая частота (в радианах) больше обычной частоты (в Гц) в 2π раз.- Пространственная частота аналогична временной частоте, но ось времени заменена одной или несколькими осями пространственного смещения. Например:
- y(т)знак равногрех(θ(т,Икс))знак равногрех(ωт+kИкс){\ Displaystyle у (т) = \ грех \ влево (\ тета (т, х) \ вправо) = \ грех (\ омега т + кх)}
- dθdИксзнак равноk{\ displaystyle {\ frac {\ mathrm {d} \ theta} {\ mathrm {d} x}} = k}
- Волновое число , к , является пространственной частотой аналога угловой временной частоты и измеряется в радианах на метр . В случае более чем одного пространственного измерения волновое число является векторной величиной.
При распространении волн
Для периодических волн в средах без дисперсии (то есть, средства массовой информации , в которых скорость волны не зависит от частоты), частота имеет обратную связь с длиной волны , Л ( лямбда ).
Даже в диспергирующих средах, частота F синусоидальной волны равна фазовая скорость V от волны , деленной на длину волны Л волны:
- жзнак равноvλ.{\ displaystyle f = {\ frac {v} {\ lambda}}.}
В частном случае электромагнитных волн, движущихся в вакууме , тогда v = c , где c — скорость света в вакууме, и это выражение принимает следующий вид:
- жзнак равноcλ.{\ displaystyle f = {\ frac {c} {\ lambda}}.}
Когда волны от монохромного источника переходят из одной среды в другую, их частота остается неизменной — меняются только длина волны и скорость .
Измерение
Измерение частоты можно выполнить следующими способами:
Подсчет
Вычисление частоты повторяющегося события выполняется путем подсчета количества раз, когда это событие происходит в течение определенного периода времени, с последующим делением числа на продолжительность периода времени. Например, если в течение 15 секунд произошло 71 событие, частота составит:
- жзнак равно7115s≈4,73Гц{\ displaystyle f = {\ frac {71} {15 \, {\ text {s}}}} \ приблизительно 4,73 \, {\ text {Hz}}}
Если количество отсчетов не очень велико, точнее измерить временной интервал для заранее определенного количества появлений, чем количество повторов в течение определенного времени.
Последний метод вносит случайную ошибку в счет от нуля до одного счета, то есть в среднем половину счета. Это называется ошибкой стробирования и вызывает среднюю ошибку в вычисленной частоте или дробную ошибку, где — интервал синхронизации, а — измеренная частота. Эта ошибка уменьшается с увеличением частоты, поэтому обычно возникает проблема на низких частотах, когда количество отсчетов N мало.
Δжзнак равно12Тм{\ displaystyle \ Delta f = {\ frac {1} {2T_ {m}}}}Δжжзнак равно12жТм{\ displaystyle {\ frac {\ Delta f} {f}} = {\ frac {1} {2fT_ {m}}}}Т{\ displaystyle T}ж{\ displaystyle f}
Стробоскоп
Более старый метод измерения частоты вращения или вибрации объектов — использование стробоскопа . Это интенсивный периодически мигающий свет ( стробоскоп ), частоту которого можно регулировать с помощью откалиброванной схемы синхронизации. Стробоскоп направлен на вращающийся объект, а частота регулируется вверх и вниз. Когда частота строба равна частоте вращающегося или вибрирующего объекта, объект завершает один цикл колебаний и возвращается в исходное положение между вспышками света, поэтому при освещении стробоскопом объект кажется неподвижным. Затем частоту можно будет считать по откалиброванным показаниям на стробоскопе. Обратной стороной этого метода является то, что объект, вращающийся с целым кратным частоте стробирования, также будет казаться неподвижным.
Частотомер
Современный частотомерБолее высокие частоты обычно измеряются частотомером . Это электронный прибор, который измеряет частоту применяемого повторяющегося электронного сигнала и отображает результат в герцах на цифровом дисплее .
Он использует цифровую логику для подсчета количества циклов в течение интервала времени, установленного с помощью точной кварцевой временной базы. Циклические процессы, которые не являются электрическими, такие как скорость вращения вала, механические колебания или звуковые волны , могут быть преобразованы в повторяющийся электронный сигнал с помощью преобразователей, и сигнал подается на частотомер. По состоянию на 2018 год частотомеры могут охватывать диапазон примерно до 100 ГГц. Это представляет собой предел прямых методов подсчета; частоты выше этого должны быть измерены косвенными методами.
Гетеродинные методы
За пределами диапазона частотомеров частоты электромагнитных сигналов часто измеряются косвенно, используя гетеродинирование ( преобразование частоты ). Опорный сигнал известной частоты, близкой к неизвестной, смешивается с неизвестной частотой в нелинейном смесительном устройстве, таком как диод . Это создает гетеродинный сигнал или сигнал «биений» на разнице между двумя частотами.
Если два сигнала близки по частоте, гетеродин достаточно низкий, чтобы его можно было измерить частотомером. Этот процесс только измеряет разницу между неизвестной частотой и опорной частотой. Для достижения более высоких частот можно использовать несколько этапов гетеродинирования. Текущие исследования распространяют этот метод на инфракрасные и световые частоты ( оптическое гетеродинное обнаружение ).
Примеры
Легкий
Видимый свет — это электромагнитная волна , состоящая из колеблющихся электрических и магнитных полей, перемещающихся в пространстве. Частота волны определяет ее цвет:4 × 10 14 Гц — красный свет,8 × 10 14 Гц — это фиолетовый свет, а между ними (в диапазоне 4-8 × 10 14 Гц ) — это все остальные цвета видимого спектра . Электромагнитная волна может иметь частоту меньше4 × 10 14 Гц , но он будет невидим для человеческого глаза; такие волны называют инфракрасным (ИК) излучением. На еще более низкой частоте волна называется микроволной , а на еще более низких частотах — радиоволной .
Точно так же электромагнитная волна может иметь частоту выше, чем8 × 10 14 Гц , но он будет невидим для человеческого глаза; такие волны называются ультрафиолетовым (УФ) излучением. Даже более высокочастотные волны называются рентгеновскими лучами , а более высокие — гамма-лучами .
Все эти волны, от радиоволн самой низкой частоты до гамма-лучей самой высокой частоты, по сути одинаковы, и все они называются электромагнитным излучением . Все они движутся через вакуум с одинаковой скоростью ( скоростью света ), давая им длины волн, обратно пропорциональные их частотам.
- cзнак равножλ{\ Displaystyle \ Displaystyle с = е \ лямбда}
где c — скорость света ( c в вакууме или меньше в других средах), f — частота, а λ — длина волны.
В диспергирующих средах , таких как стекло, скорость в некоторой степени зависит от частоты, поэтому длина волны не совсем обратно пропорциональна частоте.
Звук
Звук распространяется в виде механических вибрационных волн давления и смещения в воздухе или других веществах.
В целом частотные составляющие звука определяют его «цвет», его тембр . Когда говорят о частоте (в единственном числе) звука , это означает свойство, которое больше всего определяет высоту тона .
Частоты, которые может слышать ухо, ограничены определенным диапазоном частот . Диапазон слышимых частот для людей обычно составляет примерно от 20 Гц до 20 000 Гц (20 кГц), хотя верхний предел частоты обычно уменьшается с возрастом. У других видов другой диапазон слуха. Например, некоторые породы собак могут воспринимать вибрации до 60 000 Гц.
Во многих средах, таких как воздух, скорость звука приблизительно не зависит от частоты, поэтому длина звуковых волн (расстояние между повторениями) приблизительно обратно пропорционально частоте.
Линейный ток
В Европе , Африке , Австралии , южной части Южной Америки , большей части Азии и России частота переменного тока в бытовых электрических розетках составляет 50 Гц (близка к тону G), тогда как в Северной Америке и Северной Южной Америке частота переменного тока в бытовых электрических розетках составляет 60 Гц (между тонами B ♭ и B, то есть на незначительную треть выше европейской частоты).
Частота « гула » в аудиозаписи может показать, где была сделана запись, в странах, использующих европейскую или американскую частоту сетки.
Смотрите также
Ссылки
дальнейшее чтение
- Джанколи, округ Колумбия (1988). Физика для ученых и инженеров (2-е изд.). Прентис Холл. ISBN 978-0-13-669201-0.
внешние ссылки
Герц (единица измерения) — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
У этого термина существуют и другие значения, см. Герц.Герц (русское обозначение: Гц, международное обозначение: Hz) — единица частоты периодических процессов (например, колебаний) в Международной системе единиц (СИ) а также в системах единиц СГС и МКГСС[1]. Герц — производная единица, имеющая специальные наименование и обозначение. Через основные единицы СИ герц выражается следующим образом:
- 1 Гц = 1 с−1.
1 Гц означает одно исполнение (реализацию) такого процесса за одну секунду, другими словами — одно колебание в секунду, 10 Гц — десять исполнений такого процесса, или десять колебаний за одну секунду.
В соответствии с общими правилами СИ, касающимися производных единиц, названных по имени учёных, наименование единицы герц пишется со строчной буквы, а её обозначение — с заглавной.
История
Единица названа в честь немецкого учёного-физика XIX века Генриха Герца, который внёс важный вклад в развитие электродинамики. Название было учреждено Международной электротехнической комиссией (МЭК) в 1930 году[2]. В 1960 году XI Генеральной конференцией по мерам и весам вместе с учреждением СИ это название было принято для единицы частоты в СИ.
Кратные и дольные единицы
Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ.
| Кратные | Дольные | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| величина | название | обозначение | величина | название | обозначение | ||
| 101 Гц | декагерц | даГц | daHz | 10−1 Гц | децигерц | дГц | dHz |
| 102 Гц | гектогерц | гГц | hHz | 10−2 Гц | сантигерц | сГц | cHz |
| 103 Гц | килогерц | кГц | kHz | 10−3 Гц | миллигерц | мГц | mHz |
| 106 Гц | мегагерц | МГц | MHz | 10−6 Гц | микрогерц | мкГц | µHz |
| 109 Гц | гигагерц | ГГц | GHz | 10−9 Гц | наногерц | нГц | nHz |
| 1012 Гц | терагерц | ТГц | THz | 10−12 Гц | пикогерц | пГц | pHz |
| 1015 Гц | петагерц | ПГц | PHz | 10−15 Гц | фемтогерц | фГц | fHz |
| 1018 Гц | эксагерц | ЭГц | EHz | 10−18 Гц | аттогерц | аГц | aHz |
| 1021 Гц | зеттагерц | ЗГц | ZHz | 10−21 Гц | зептогерц | зГц | zHz |
| 1024 Гц | иоттагерц | ИГц | YHz | 10−24 Гц | иоктогерц | иГц | yHz |
| применять не рекомендуется не применяются или редко применяются на практике | |||||||
Герц и беккерель
Кроме герца в СИ существует ещё одна производная единица, равная секунде в минус первой степени (1/с): таким же соотношением с секундой связан беккерель.
Существование двух равных, но имеющих различные названия единиц, связано с различием сфер их применения: герц используется только для периодических процессов, а беккерель — только для случайных процессов распада радионуклидов[3]. Хотя использовать обратные секунды в обоих случаях было бы формально правильно, рекомендуется использовать единицы с различными названиями, поскольку различие названий единиц подчёркивает различие природы соответствующих физических величин.
Примеры
- Диапазон частот звуковых колебаний, которые способен слышать человек, лежит в пределах от 20 Гц до 20 кГц.
- Сердце человека в спокойном состоянии бьётся с частотой приблизительно 1 Гц (Примечательно, что Herz в переводе с немецкого означает «сердце». Однако фамилия великого физика пишется Hertz).
- Частота ноты ля первой октавы по стандарту настройки, принятому в настоящее время, составляет 440 Гц. Является стандартной частотой камертона (нота ля первой октавы является эталонной для настройки музыкальных инструментов). В концертных залах применяется настройка в 442 Гц, иногда выше.
- Частоты колебаний электромагнитного поля, воспринимаемого человеком как видимое излучение (свет), лежат в диапазоне от 3,9·1014 до 7,9·1014 Гц.
- Частота электромагнитного излучения, используемого в микроволновых печах для нагрева продуктов, обычно равна 2,45 ГГц.
В концертных залах применяется настройка в 442 Гц, иногда выше.См. также
Примечания
Амплитуда колебаний — определение, характеристика и формулы
Амплитуда колебаний – это максимальное значение отклонения от нулевой точки. В физике данный процесс анализируется в разных разделах.
Он изучается при механических, звуковых и электромагнитных колебаниях. В перечисленных случаях амплитуда измеряется по-разному и по своим законам.
Амплитуда колебаний
Амплитудой колебания называют максимальную отдаленную точку нахождения тела от положения равновесия. В физике она обозначается буквой А и измеряется в метрах.
За амплитудой можно наблюдать на простом примере пружинного маятника.
В идеальном случае, когда игнорируется сопротивление воздушного пространства и трение пружинного устройства, устройство будет колебаться бесконечно. Описание движения выполняется с помощью функций cos и sin:
x(t) = A * cos(ωt + φ0) или x(t) = A * sin(ωt + φ0),
где
-
величина А – это амплитуда свободных движений груза на пружине;
-
(ωt + φ0) – это фаза свободных колебаний, где ω — это циклическая частота, а φ0 – это начальная фаза, когда t = 0.
В физике указанную формулу называют уравнением гармонических колебаний. Данное уравнение полностью раскрывает процесс, где маятник движется с определенной амплитудой, периодом и частотой.
Период колебаний
Результаты лабораторных опытов показывают, что циклический период движения груза на пружине напрямую зависит от массы маятника и жесткости пружины, но не зависит от амплитуды движения.
В физике период обозначают буквой Т и описывают формулами:
Исходя из формул, период колебаний – это механические движения, повторяющиеся через определенный промежуток времени. Простыми словами периодом называют одно полное движение груза.
Частота колебаний
Под частотой колебаний следует понимать количество повторений движения маятника или прохождения волны. В разных разделах физики частота обозначается буквами ν, f или F.
Данная величина описывается выражением:
v = n/t – количество колебаний за промежуток времени,
где
В Международной системе измерений частоту измеряют в Гц (Герцах). Она относится к точным измеряемым составляющим колебательного процесса.
Например, наукой установлена частота вращения Солнца вокруг центра Вселенной. Она равна -1035 Гц при одинаковой скорости.
Циклическая частота
В физике циклическая и круговая частота имеют одинаковое значение. Данная величина еще называется угловой частотой.
Обозначают ее буквой омега. Она равна числу собственных колебательных движений тела за 2π секунд времени:
ω = 2π/T = 2πν.
Данная величина нашла свое применение в радиотехнике и, исходя из математического расчета, имеет скалярную характеристику. Ее измерения проводят в радианах на секунду. С ее помощью значительно упрощаются расчеты процессов в радиотехнике.
Например, резонансное значение угловой частоты колебательного контура рассчитывают по формуле:
WLC = 1/LC.
Тогда как обычная циклическая резонансная частота выражается:
VLC = 1/2π*√ LC.
В электрике под угловой частотой следует понимать число полных трансформаций ЭДС или число оборотов радиуса – вектора.
Здесь ее обозначают буквой f.
Как определить амплитуду, период и частоту колебаний по графику
Для определения на графике составляющих колебательного механического процесса или, например, колебания температуры, нужно разобраться в терминах этого процесса.
К ним относят:
-
расстояние испытываемого объекта от исходной точки – называют смещением и обозначают х;
-
наибольшее отклонение – амплитуда смещения А;
-
фаза колебания – определяет состояние колебательной системы в любой момент времени;
-
начальная фаза колебательного процесса – когда t = 0, то φ = φ0.
Из графика видно, что значение синуса и косинуса может меняться от -1 до +1. Значит, смещение х может быть равно –А и +А.
Движение от –А до +А называют полным колебанием.
Построенный график четко показывает период и частоту колебаний. Стоить отметить, что фаза не воздействует на форму кривой, а только влияет на ее положение в заданный промежуток времени.
Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия
По прошествии времени — здесь движутся слева направо по горизонтальной оси — пять синусоидальных волн изменяются, или повторяются, регулярно с разной скоростью (или соотношениями). Красная волна (вверху) имеет самую низкую частоту (т. Е. Колеблется с самой низкой скоростью), а пурпурная волна (внизу) имеет самую высокую частоту (циклически повторяется с максимальной скоростью).
Синусы с тремя разными частотами f .Частота — это частота, с которой событие повторяется в течение заданного промежутка времени. [1]
В физике частота волны — это количество гребней волны, которые проходят точку за одну секунду (гребень волны — это максимум волны).
Герц (символ Гц) — единица измерения частоты.
Связь между частотой и длиной волны выражается формулой:
е = v / λ {\ displaystyle f = v / \ lambda}, где v — скорость, а λ {\ displaystyle \ lambda} (лямбда) — длина волны.Формула для частоты световых волн: f = c / λ {\ displaystyle f = c / \ lambda} , где c — скорость света. [2]
Все электромагнитные волны в вакууме распространяются со скоростью света , но они распространяются с меньшей скоростью, когда они проходят через среду, не являющуюся вакуумом. Другие волны, такие как звуковые волны, распространяются с гораздо меньшей скоростью и не могут проходить через вакуум.
Примеры электромагнитных волн: световые волны, радиоволны, инфракрасное излучение, микроволны и гамма-волны.
Различные типы электромагнитных волн имеют разную частоту.
Пример [изменение | изменить источник]
Два разных поезда едут с одинаковой скоростьюОдин из способов визуализировать это: если бы два поезда двигались с одинаковой скоростью, но размер вагонов на одном поезде был меньше, чем на другом. Если кто-то выберет что-то, что не движется, например, указатель, а затем посчитает, сколько вагонов проезжает указатель за одну секунду для каждого поезда, он будет знать частоту проезда вагонов в каждом поезде.Число и частота проезда вагонов через указательный столб будет другим, потому что в поезде с меньшими вагонами через указатель будет больше вагонов за секунду, чем в поезде с более крупными вагонами. Зная, сколько вагонов проезжает указатель за одну секунду, и зная скорость поезда, можно математически вычислить размер каждого вагона для каждого поезда.
Например, если поезд двигался со скоростью 10 миль в секунду и 10 вагонов проезжали за одну секунду, то каждый вагон поезда будет иметь длину 1 милю.Если бы другой поезд также двигался со скоростью 10 миль в секунду и за одну секунду проехало 20 вагонов, то можно было бы знать, что каждый вагон составлял 1/2 мили для этого поезда. Этот пример показывает, что знание частоты электромагнитной волны дает вам длину волны, поскольку все электромагнитные волны распространяются со скоростью света, так что c = v (лямбда), где v — частота, а лямбда — длина волны, а c — скорость света. . Следовательно, другой способ выразить частоту — сказать, что частота больше лямбда.
единиц частот и длин волн, Рон Куртус
SfC Home> Физика> Волновое движение>
Рона Куртуса (редакция 2 марта 2015 г.)
Характеристики формы волны заключаются в том, что она имеет амплитуду, длину волны, частоту и скорость. Амплитуда — это высота волны или ее интенсивность. Длина волны — это расстояние между максимумами амплитуды. Частота — это то, как часто максимумы или гребни перемещаются за заданную точку.И, наконец, скорость — или насколько быстро движется волна — это произведение частоты, умноженной на длину волны ( v = fλ ).
единиц частоты в герцах (Гц) или кратных ей единицах. единиц длины волны — это метры, кратные или доли метра. По мере увеличения частоты длина волны уменьшается при условии, что скорость остается постоянной. Например, волны очень высоких частот имеют очень короткие длины волн.
Экспоненциальные степени 10 используются, когда частоты или длины волн становятся очень большими. Очень короткие длины волн обозначаются отрицательными экспонентами.
Вопросы, которые могут у вас возникнуть:
- Что такое экспоненциальная запись с 10?
- Какие термины частоты?
- Что такое длина волны?
Этот урок ответит на эти вопросы. Полезный инструмент: Преобразование единиц
Полномочия 10
Удобный способ выразить большие и маленькие числа — использовать экспоненты или степени 10 , которые кратны 10 .
Большие числа
Вы можете обозначить большое число, такое как 1,000,000 , в качестве показателя степени или степени 10 , подсчитав количество нулей и записав число как 10 6 или 1 * 10 6 .
Если число было 300000000 , вы бы записали его как 3 * 10 8 .
Если число было 2,524,200 , вы округлили бы его и использовали бы научную запись числа меньше 10 с двумя десятичными знаками, например приблизительное значение 2.8 и 3E8 .
Маленькие числа
По тому же методу для малого числа 1/100000 = 1/10 5 , так как 100000 имеет 5 нулей. Это можно записать как 10 −5 . Обратите внимание, что десятичная версия 1/100 000 — это 0,00001 , который имеет только 4 нуля после десятичной точки. Об этом нужно знать. Некоторые другие примеры:
3 / 10,000,000 = 0.0000003 = 3 * 10 −7
0,00252 = 2,52 * 10 −4
0,000000004026 округляется до 4,03 * 10 −9
Частоты
Частоты измеряются в герцах (Гц), что означает количество циклов или пик волн в секунду. Вы можете записать частоту с помощью версий символа, в виде большого числа или в виде экспоненты.
| Обозначение | Число | Показатель |
|---|---|---|
| 1 Гц (герцы) | 1 Гц | 1 Гц |
| 1 кГц (килогерцы) | 1000 Гц | 1 * 10 3 Гц |
| 1 МГц (мегагерцы) | 1000000 Гц | 1 * 10 6 Гц |
| 1 ГГц (гигагерцы) | 1000000000 Гц | 1 * 10 9 Гц |
Частота некоторых форм волн, таких как волна цунами, может меняться очень медленно.В таком случае частота может быть указана в циклах в минуту или час. 1/3600 Гц — это 1 цикл в час.
Длины волн
Длины волн обычно выражаются в метрической системе или системе СИ, поскольку использование кратных 10 более удобно. Длины волн могут варьироваться от многих километров до чрезвычайно коротких или долей метра.
| Имя | Метров | Показатель |
|---|---|---|
| 1 км (километр) | 1000 м (метры) | 1 * 10 3 м |
| 1 метр | 1 метр | 1 метр |
| 1 см (сантиметр) | 0.01 метр | 1 * 10 −2 м |
| 1 мм (миллиметр) | 0,001 м | 1 * 10 −3 м |
| 1 мкм (микрометр или микрон) | 0,000001 м | 1 * 10 −6 м |
| 1 нм (нанометр) | 0,000000001 м | 1 * 10 −9 м |
| 1 Å (Ангстрем) | 0,1 нм | 1 * 10 −10 м |
Сводка
Связь между частотой и длиной волны заключается в том, что для заданной скорости по мере увеличения частоты длина волны уменьшается.На очень высоких частотах могут быть очень короткие волны.
Поскольку числа частоты становятся очень большими, они обозначаются такими фразами, как «мега» и «гига» или степенями 10. Очень короткая длина волны обозначается как отрицательная экспонента.
Всегда старайся
Ресурсы и ссылки
Полномочия Рона Куртуса
Сайты
Ресурсы волнового движения
Книги
Книги по волновому движению с самым высоким рейтингом
Вопросы и комментарии
У вас есть вопросы, комментарии или мнения по этой теме? Если это так, отправьте свой отзыв по электронной почте.Я постараюсь вернуться к вам как можно скорее.
Поделиться страницей
Нажмите кнопку, чтобы добавить эту страницу в закладки или поделиться ею через Twitter, Facebook, электронную почту или другие службы:
Студенты и исследователи
Веб-адрес этой страницы:
www.school-for-champions.com/science/
waves_units.htm
Пожалуйста, включите его в качестве ссылки на свой веб-сайт или в качестве ссылки в своем отчете, документе или диссертации.
Авторские права © Ограничения
Где ты сейчас?
Школа чемпионов
Физика
Единицы частоты и длины волны
Калькулятор преобразования частоты
Частота1 / секунда [1 / s]
1 секунда эквивалентна циклу в секунду, единице измерения частоты.
Аттогерц [aHz]
Аттогерц (aHz) — это единица измерения частоты, равная 1.0E-18 герц. Эта единица представляет собой смесь метрического префикса atto (a) и производной единицы измерения частоты в системе СИ, герц (Гц).
Сантигерц [кГц]
Сантигерц (кГц) — это единица измерения частоты, равная 0,01 герц. Эта единица представляет собой смесь метрического префикса сенти (c) и производной единицы частоты в системе СИ, герц (Гц).
Цикл в секунду [c / s]
Цикл в секунду — это единица измерения частоты в системе, ее символ — c / s.
Децигерц [dHz]
Децигерц (dHz) — единица измерения частоты, равная 0,1 герцу. Эта единица представляет собой смесь метрического префикса деци (d) и производной единицы частоты в системе СИ, герц (Гц).
Градус в час [° / час]
Градус в час — это единица измерения частоты в системе, ее символ — ° / час.
Градус в минуту [° / мин]
Градус в минуту — это единица измерения частоты, а ее символ — ° / мин.
Градус в секунду [° / с]
Градус в секунду — это единица измерения или система измерения частоты и ее символ — ° / с.
Декагерц [daHz]
Декагерц (daHz) — единица измерения частоты, равная 10 герц. Эта единица представляет собой смесь метрического префикса дека (да) и производной единицы частоты в системе СИ, герц (Гц).
Экзагерц [EHz]
Экзагерц (EHz) — единица измерения частоты, равная 1 000 000 000 000 000 000 герц. Эта единица представляет собой смесь метрического префикса dxa (E) и производной единицы измерения частоты в системе СИ, герц (Гц).
Фемтогерц [fHz]
Фемтогерц (fHz) — это единица измерения частоты, равная 1/1 000 000 000 000 000 или 1.0E-15 герц. Эта единица представляет собой смесь метрического префикса фемто (f) и производной единицы измерения частоты в системе СИ, герц (Гц).
Гигагерц [ГГц]
Гигагерц — это единица измерения частоты с обозначением «ГГц». Это происходит от комбинации префикса метрикса «гига» и SI, производной от единицы частоты «герц», где 1 ГГц = 1 000 000 000 Гц.
Гектогерц [Гц]
Гектогерц — это единица измерения частоты, равная 100 герц и сокращенно обозначаемая как Гц.Эта единица измерения представляет собой комбинацию метрического префикса «гектон» и девидированной единицы измерения частоты герц в системе СИ.
Герц [Гц]
Герц — это единица измерения частоты в системе СИ.
Килогерц [кГц]
Килогерц — это мера частоты, его символ — «кГц». Оно происходит от комбинации метрик-префикса «килограмм» и единицы СИ, производной от единицы частоты «герц», где 1 кГц = 1 000 Гц.
Мегагерцы [МГц]
Мегагерцы — это мера частоты, а ее символ — «МГц».Он происходит от комбинации метрического префикса «мега» и производной единицы измерения частоты в системе СИ «герц», которая составляет 1 МГц = 1 000 000 Гц.
Микрогерц [мкГц]
Микрогерц (мкГц) — это единица измерения частоты, равная 1/1 000 000 герц. Эта единица представляет собой смесь метрического префикса микро (µ) и производной единицы измерения частоты в системе СИ, герц (Гц).
Миллигерц [мГц]
Миллигерц — это мера частоты, его символ — «мГц». Это происходит из комбинации метрического префикса «милли» и производной единицы измерения частоты в системе СИ, «герц», которая составляет 1 герц = 1000 мГц.
Наногерц [нГц]
Наногерц (нГц) — это единица измерения частоты, равная 1/1 000 000 000 или 1,0E-9 герц. Эта единица представляет собой смесь метрического префикса нано (n) и производной единицы частоты в системе СИ, герц (Гц).
Петагерц [PHz]
Петагерц (PHz) — это единица измерения частоты, равная 1 000 000 000 000 000 или 1,0E + 15 герц. Эта единица представляет собой смесь метрического префикса пета (d) и производной единицы частоты в системе СИ, герц (Гц).
Пикогерц [пГц]
Пикогерц (пГц) — это единица измерения частоты, равная 1/1 000 000 000 000 или 1.0E-12 герц. Эта единица представляет собой смесь метрического префикса пико (p) и производной единицы измерения частоты в системе СИ, герц (Гц).
Радиан в час [рад / ч]
Радиан в час — это мера частоты, обозначаемая как «рад / ч». Радиан в час определяется как изменение ориентации объекта в радианах каждый час.
Радиан в минуту [рад / мин]
Радиан в минуту — это мера частоты, и его символ — «рад / с». Радиан в минуту определяется как изменение ориентации объекта в радианах каждую минуту.
Радиан в секунду [рад / с]
Радиан в секунду — это мера частоты, обозначаемая как «рад / с». Радиан в секунду определяется как изменение ориентации объекта в радианах каждую секунду.
Оборотов в час [об / ч]
Оборотов в час — это мера частоты вращения и ее символ «об / ч» или «об / ч»
Оборотов в минуту [об / мин]
Число оборотов в минуту является мерой частоты вращения и обозначается как «об / мин», «об / мин» или «об / мин».
Оборотов в секунду [об / с]
Оборотов в секунду — это мера частоты вращения и обозначается как «об / с» или «об / с».
RPM [RPM]
RPM — альтернативное название оборотов в минуту при измерении частоты.
Терагерц [ТГц]
Терагерц — это единица измерения частоты и ее символ «ТГц». Это происходит от комбинации метрик-префикса «тера» с производной единицей частоты в системе СИ «герц».
Йоктогерц [yHz]
Йоктогерц (yHz) — это единица измерения частоты, равная 1,0E-24 Гц. Эта единица представляет собой смесь метрического префикса yocto (y) и производной единицы измерения частоты в системе СИ, герц (Гц).
Йоттахерц [YHz]
Йоттахерц (YHz) — единица измерения частоты, равная 1.0E + 24 герца. Эта единица представляет собой смесь метрического префикса йотта (Y) и производной единицы частоты в системе СИ, герц (Гц).
Зептогерц [zHz]
Зептогерц (zHz) — единица измерения частоты, равная 1.0E-21 герц. Эта единица представляет собой смесь метрического префикса zepto (z) и производной единицы измерения частоты в системе СИ, герц (Гц).
Зеттахерц [ZHz]
Зеттахерц равен 1,0E + 21 герц, единица измерения частоты с символом «ZHz». Он представляет собой смесь метрического префикса «дзетта» и производной единицы частоты в системе СИ «герц».
Единицы частоты — Большая химическая энциклопедия
Введенная выше величина — это спектральная плотность, определяемая как энергия на единицу объема на единицу частотного диапазона и равна… [Pg.411]Структурная единица Частота см Структурная единица Частота см … [Pg.561]
Рассмотрим корпус больших размеров по сравнению с любыми рассматриваемыми длинами волн, который непрозрачен, но в остальном имеет произвольную форму и состав ( Рис. 4.11). Если в камере поддерживается постоянная абсолютная температура T, поле равновесного излучения будет изотропным, однородным и неполяризованным (см. Reif, 1965, p. 373 et seq., Где подробно обсуждается равновесное излучение в камере).В любой точке количество лучистой энергии на единицу частотного интервала, ограниченного единичным телесным углом относительно любого направления, которое пересекает единицу площади, перпендикулярно этому направлению в единицу времени, определяется функцией Планка … [Pg.123]
We — это мощность в единичном частотном интервале, которая излучается симметрично … [Pg.124]
Рассматривать молекулы газа как изолированные от взаимодействий со своими соседями часто является бесполезным приближением. Когда газ имеет конечное давление, молекулы действительно сталкиваются.Когда объединяются эффекты естественного и столкновительного уширения, полученная форма линии также является лоренцевой, но с измененной полушириной на полувысоте (HWHM). Чтобы получить новую полуширину, к сумме обратных величин естественного времени жизни необходимо прибавить двойную величину, обратную среднему времени между столкновениями. Подводя итог, мы можем записать вероятность на единицу частоты перехода на частоте v для комбинированного естественного и столкновительного уширения спектральных линий для газа под давлением… [Pg.39]
Функция, которую мы получаем, является функцией Фойгта, встречающейся в разделе III.C главы 1. С определением переменных и масштабированием, подходящим для случая комбинированного доплеровского, естественного и коллизионного уширения, функция Фойгта функция представляет собой вероятность на единицу частоты наблюдения света на частоте v … [Pg.40]
Единичный встряхивающий блок, частота — 2-10 минут между очисткой фильтра, 5-10 секунд для встряхивания. Это может варьироваться, так как мелкие порошки образуют гранулы, и частота между встряхиванием или продолжительность интервала встряхивания может быть увеличена.В любом случае время мертвого слоя должно быть минимальным для одного встряхивающего устройства. [Стр.296]
| Рис. 5.1. Спектры р.ф. импульсов в акустическом микроскопе: вертикальная ось — мощность на единицу частотного интервала в логарифмической шкале 10 дБ / деление. По горизонтальной оси отложена частота (а) 10 МГц / деление (б) 50 кГц / деление (Weaver 1986). |
Особый интерес здесь — это заряд в апериодическом движении, как при столкновении. В этом случае теория преобразований Фурье используется для описания получаемых непрерывных спектров.В частности, начиная с уравнения. 2.60 и используя теорему Парсеваля, уравнение 2.52, полная энергия, излучаемая в апериодическом событии на единицу телесного угла и на единицу частотного интервала, получается как … [Pg.45]
Классический профиль излучения, уравнение. 5.72, может быть преобразован в профиль поглощения с помощью закона Кирхгофа (Ур. 2.70, который связывает коэффициент поглощения a с излучаемой мощностью на единицу частотного интервала на единицу объема, с помощью закона Планка, ур. 2.71, согласно … [Pg.248]
Nn = количество излучателей на единицу объема источника света P (v) = функция распределения плотности вероятности излучения в единицу времени и на единицу частоты h = постоянная Планка> , = сферические координаты … [Pg.289]
Структурная единица Частота, см 1 Структурная единица Частота, см 1 … [Pg.568]
Здесь ft — телесный угол излучения, а ev — спектральная энергия поток на единицу площади на единицу частоты. [Стр.400]
A (cos6) = 0.1. Доступный поток энергии на единицу частоты вычисляется как … [Pg.405]
| Таблица II. Отношение доступной энергии к потоку энергии на единицу частоты (bjj / e,) как функция от азимутального угла. |
Поскольку поток энергии e представляет собой поток энергии вне атмосферы, то, если Солнце находится под углом 0O к зениту, этот поток энергии на единицу частоты представлен как … [Pg.413]
Fov — поток солнечной энергии на земном расстоянии на единицу частоты v. Тогда для солнечной энергии поток энергии на телесный угол u на единицу частоты можно записать как … [Pg.413]
Формулы (2.20) и (2.21) выполняется только тогда, когда sx / X, sv / Y, sz / Z меньше 1 / d, то есть когда сферическая оболочка полностью лежит внутри куба и простирается до sx / X = 1 / d и т. д.При больших значениях частоты оболочка частично лежит вне куба, так что только часть ее соответствует разрешенным колебаниям. Задача твердотельной геометрии, в которую мы не будем вдаваться, — определить долю оболочки, лежащую внутри куба. Когда эта доля определена, wc должен умножить формулу (2.20) на дробь, чтобы получить фактическое количество разрешенных состояний на единицу частоты … [Pg.231]
| Рис. XIV-1. — Число колебаний одного направления поляризации на единицу частотного диапазона в простой кубической решетке с шагом решетки d и постоянной скоростью распространения v. |
| |||||||
Как использовать преобразователь длины волны | |||||||
| Загрузить преобразователь частоты и длины волны наша мощная программная утилита, которая поможет вам легко преобразовать более 2100 различных единиц измерения в более чем 70 категорий.Откройте для себя универсального помощника для всех ваших потребностей в преобразовании единиц измерения — скачайте бесплатную демо-версию прямо сейчас! Сделайте 78 764 преобразования с помощью простого в использовании, точного и мощного калькулятора единиц измерения | |||||||
| Мгновенно добавьте бесплатный виджет преобразователя длины волны на свой веб-сайт Это займет меньше минуты, это так же просто, как вырезать и наклеить.Конвертер органично впишется в ваш веб-сайт, поскольку его можно полностью изменить. Щелкните здесь, чтобы просмотреть пошаговое руководство по размещению этого конвертера единиц на своем веб-сайте. | |||||||
| |||||||
Частоты музыкальных нот, A4 = 440 Гц
Частоты музыкальных нот, A4 = 440 ГцЧастоты для равномерно темперированной гаммы, A 4 = 440 Гц
Другие варианты настройки, A 4 =Скорость звука = 345 м / с = 1130 фут / с = 770 миль / ч
Подробнее о скорости звука
(«Средняя С» — это C 4 )
| Примечание | Частота (Гц) | Длина волны (см) |
|---|---|---|
| С 0 | 16.35 | 2109,89 |
| C # 0 / D b 0 | 17,32 | 1991,47 |
| D 0 | 18,35 | 1879,69 |
| D # 0 / E b 0 | 19,45 | 1774.20 |
| E 0 | 20.60 | 1674.62 |
| Ф. 0 | 21,83 | 1580,63 |
| F # 0 / G b 0 | 23,12 | 1491,91 |
| G 0 | 24,50 | 1408.18 |
| G # 0 / A b 0 | 25,96 | 1329,14 |
| A 0 | 27.50 | 1254,55 |
| A # 0 / B b 0 | 29,14 | 1184,13 |
| B 0 | 30,87 | 1117,67 |
| С 1 | 32,70 | 1054.94 |
| C # 1 / D b 1 | 34,65 | 995.73 |
| D 1 | 36,71 | 939,85 |
| D # 1 / E b 1 | 38,89 | 887. |