FREKVENCIJA VIBRACIJE, broj oscilacija u 1 s. Označeno sa .

Ako je T period oscilovanja, tada je = 1/T; mjereno u hercima (Hz) Ugaona frekvencija  = 2 = 2/T rad/s.

PERIOD oscilovanja, najkraći vremenski period nakon kojeg se oscilirajući sistem vraća u isto stanje u kojem je bio u početnom trenutku, proizvoljno odabrano. Period je recipročna frekvencija oscilovanja. Koncept “perioda” je primjenjiv, na primjer, u slučaju harmonijskih oscilacija, ali se često koristi za slabo prigušene oscilacije.

Kružna ili ciklična frekvencijaω

Kada se argument kosinusa ili sinusa promijeni za 2π, ove funkcije se vraćaju na svoju prethodnu vrijednost. Nađimo vremenski period T tokom kojeg se faza harmonijske funkcije mijenja za 2π.

ω(t + T) + α = ωt + α + 2π, ili ωT = 2π.

Vrijeme T za jednu potpunu oscilaciju naziva se period oscilacije. Frekvencija ν je recipročna vrijednost perioda

Jedinica frekvencije je herc (Hz), 1 Hz = 1 s -1. Kružna ili ciklična frekvencija ω 2π puta više frekvencije

.

oscilacije ν.

Kružna frekvencija je stopa promjene faze tokom vremena. stvarno:

AMPLITUDA (od latinskog amplitudo - vrijednost), najveće odstupanje od ravnotežne vrijednosti veličine koja fluktuira po određenom, uključujući i harmonijski, zakon; vidi takođe Harmonične oscilacije.

FAZA OSCILACIJA argument funkcije cos (ωt + φ), koji opisuje harmonijski oscilatorni proces (ω - kružna frekvencija, t - vrijeme, φ - početna faza oscilacija, odnosno faza oscilacija u početnom trenutku vremena t = 0)

Pomjeranje, brzina, ubrzanje oscilirajućeg sistema čestica.

Energija harmonijskih vibracija.

Harmonične vibracije

Važan poseban slučaj periodičnih oscilacija su harmonijske oscilacije, tj. takve promjene fizičke veličine koje slijede zakon

Gdje . Iz predmeta matematike znamo da funkcija tipa (1) varira od A do -A i da ima najmanji pozitivni period.

Stoga se javlja harmonijska oscilacija tipa (1) sa amplitudom A i periodom.

gdje je početna faza Može se vidjeti da je početna faza za istu oscilaciju vrijednost određena sa tačnošću do. Stoga se iz skupa mogućih vrijednosti početne faze obično bira početna vrijednost faze s najmanjom apsolutnom vrijednošću ili najmanjom pozitivnom vrijednošću. Ali ne morate ovo da radite. Na primjer, zadana oscilacija

, onda ga je zgodno napisati u obrascu

i raditi u budućnosti sa posljednjom vrstom snimanja ove vibracije.

Može se pokazati da su vibracije oblika:

gdje i može biti bilo kojeg predznaka, uz pomoć jednostavnih trigonometrijskih transformacija uvijek se svodi na oblik (1), i, uopšteno govoreći, nije jednak. Dakle, oscilacije tipa (2) su harmonične sa amplitudom i cikličnom frekvencijom.

-

Bez općenitih dokaza, to ćemo ilustrovati konkretnim primjerom. ,.

Neka se traži da se pokaže da je oscilacija

.

će biti harmoničan i pronaći amplitudu, cikličku frekvenciju, period i početnu fazu.

stvarno, Vidimo da je fluktuacija vrijednosti S zapisana u obliku (1). U isto vreme Pokušajte se uvjeriti u to Naravno, snimanje harmonijskih oscilacija u obliku (2) nije ništa lošije od snimanja u obliku (1), a u određenom zadatku obično nema potrebe za prelaskom sa snimanja u ovom obliku na snimanje u drugom obliku. ,Samo treba da budete u stanju da odmah pronađete amplitudu, cikličnu frekvenciju i period, imajući pred sobom bilo koji oblik snimanja harmonijske vibracije.

Ponekad je korisno znati prirodu promjene prve i druge derivacije u odnosu na vrijeme veličine S, što čini ,harmonijske vibracije .

(oscilira po harmonijskom zakonu). Ako . Ovo je jedno od karakterističnih svojstava harmonijskih oscilacija. Ovdje konstantni koeficijent k u slučaju opružnog klatna znači krutost opruge, a za matematičko klatno k=mgH. U oba slučaja, koeficijent k se prenosi parametrima oscilatornog sistema.

Ukupna energija mehaničkog oscilatornog sistema sastoji se od kinetičke i potencijalne energije i jednaka je maksimalnoj vrijednosti bilo koje od ove dvije komponente:

Dakle, ukupna energija vibracije je direktno proporcionalna kvadratu amplitude pomaka ili kvadratu amplitude brzine.

Iz formule:

moguće je odrediti amplitudu x m oscilacija pomaka:

Amplituda pomaka tokom slobodnih oscilacija je direktno proporcionalna kvadratnom korenu energije koja je data oscilatornom sistemu u početnom trenutku kada je sistem izbačen iz ravnoteže.

Kinematika slobodnih mehaničkih vibracija

1 Pomak, brzina, ubrzanje. Da bismo pronašli kinematičke karakteristike (pomeraj, brzinu i ubrzanje) slobodnih oscilacija, koristićemo zakon održanja i transformacije energije, koji se za idealan mehanički oscilatorni sistem zapisuje na sledeći način:

Pošto je vremenski izvod φ " konstantan, ugao φ linearno zavisi od vremena:

Uzimajući ovo u obzir, možemo napisati:

x = x m sin ω 0 t, υ = x m ω 0 cos ω 0 t

Evo vrijednosti

je amplituda promjene brzine:

υ = υ m cos ω 0 t

Ovisnost vrijednosti trenutnog ubrzanja a iz vremena t nalazimo kao izvod brzine υ u odnosu na vrijeme:

a = υ " = - ω 0 υ m sin ω 0 t,

a = -a m sin ω 0 t

znak “-” u rezultirajućoj formuli označava da je znak projekcije vektora ubrzanja na osu duž koje se javljaju oscilacije suprotan predznaku pomaka x.

Dakle, vidimo da se kod harmonijskih oscilacija ne samo pomak, već i brzina i ubrzanje mijenjaju sinusoidno .

2 Frekvencija ciklične oscilacije. Veličina ω 0 naziva se ciklička frekvencija oscilacija. Pošto funkcija sin α ima period od 2π u svom argumentu α, a harmonijske oscilacije imaju period od T u vremenu, tada

Ugaona frekvencija se izražava u radijanima po sekundi, njena dimenzija je inverzna dimenziji vremena (radijani su bezdimenzionalni). Ugaona frekvencija je vremenski izvod faze oscilovanja:

Ugaona frekvencija u radijanima po sekundi izražava se u terminima frekvencije f(izraženo u obrtajima u sekundi ili vibracijama u sekundi), kao

Ako koristimo stupnjeve u sekundi kao jedinicu ugaone frekvencije, odnos prema običnoj frekvenciji je sljedeći:

Konačno, kada se koristi broj okretaja u sekundi, kutna frekvencija je ista kao i brzina rotacije:

Uvođenje ciklične frekvencije (u njenoj glavnoj dimenziji - radijanima u sekundi) omogućava nam da pojednostavimo mnoge formule u teorijskoj fizici i elektronici. Dakle, rezonantna ciklička frekvencija oscilatornog LC kola je jednaka dok je uobičajena rezonantna frekvencija . Istovremeno, brojne druge formule postaju složenije. Odlučujuće razmatranje u korist ciklične frekvencije bilo je da faktori i , koji se pojavljuju u mnogim formulama kada se koriste radijani za mjerenje uglova i faza, nestaju kada se uvede ciklička frekvencija.

Vidi također

Wikimedia Foundation.

2010.

Pogledajte šta je "ciklička frekvencija" u drugim rječnicima: ciklička frekvencija

- kampinis dažnis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. ugaona frekvencija ciklička frekvencija radijanska frekvencija vok. Kreisfrequenz, f; Winkelfrequenz, f rus. kružna frekvencija, f; ugaona frekvencija, f; ciklička frekvencija, f pranc. fréquence… … Fizikos terminų žodynas Isto kao i ugaona frekvencija...

Veliki enciklopedijski politehnički rječnik

Frekvencija je fizička veličina, karakteristika periodičnog procesa, jednaka broju kompletnih ciklusa završenih u jedinici vremena. Standardna notacija u formulama, ili. Jedinica frekvencije u Međunarodnom sistemu jedinica (SI) općenito... ... Wikipedia

Ovaj izraz ima druga značenja, pogledajte Učestalost (značenja). Frekvencija SI jedinice Hz Fizička frekvencija u ... Wikipediji FREQUENCY - (1) broj ponavljanja periodične pojave u jedinici vremena; (2) bočna frekvencija, veća ili manja od frekvencije nosioca visokofrekventni generator , koji nastaje kada (vidi); (3) Broj okretaja je vrijednost jednaka omjeru broja okretaja......

Velika politehnička enciklopedija broj ciklusa

Vodič za tehnički prevodilac Frekvencija - oscilacije, broj kompletnih perioda (ciklusa) oscilatornog procesa koji se dešavaju u jedinici vremena. Jedinica frekvencije je herc (Hz), što odgovara jednom kompletnom ciklusu u 1 s. Frekvencija f=1/T, gde je T period oscilovanja, koliko god često... ...

Ilustrovani enciklopedijski rječnik Ciklični inventar (CYCLE COUNT) - Metoda precizne revizije raspoloživih skladišnih zaliha, kada se zalihe inventarišu periodično prema cikličnom rasporedu, a ne jednom godišnje. Ciklična popisivanja skladišnih zaliha obično se obavljaju redovno (obično češće za ... ...

Rječnik pojmova upravljačkog računovodstva

Vrijeme u kojem se dogodi jedna potpuna promjena emf, odnosno jedan ciklus oscilovanja ili jedan puni okret vektora radijusa, naziva se period oscilovanja naizmenične struje(Slika 1).

Slika 1. Period i amplituda sinusne oscilacije. Period je vrijeme jedne oscilacije; Amplituda je njegova najveća trenutna vrijednost.

Period se izražava u sekundama i označava slovom T.

Koriste se i manje jedinice mjerenja perioda: milisekunda (ms) - hiljaditi dio sekunde i mikrosekunda (μs) - milioniti dio sekunde.

1 ms = 0,001 sek = 10 -3 sek.

1 μs = 0,001 ms = 0,000001 sek = 10 -6 sek.

1000 µs = 1 ms.

Broj potpunih promjena emf ili broj okretaja radijus vektora, odnosno broj potpunih ciklusa oscilacija koje izvede naizmjenična struja unutar jedne sekunde, naziva se frekvencija vibracija AC .

Učestalost je označena slovom f i izražava se u ciklusima u sekundi ili hercima.

Hiljadu herca se naziva kiloherc (kHz), a milion herca se naziva megaherc (MHz). Postoji i jedinica gigaherca (GHz) jednaka hiljadu megaherca.

1000 Hz = 10 3 Hz = 1 kHz;

1000 000 Hz = 10 6 Hz = 1000 kHz = 1 MHz;

1000 000 000 Hz = 10 9 Hz = 1000 000 kHz = 1000 MHz = 1 GHz;

Što se EMF brže mijenja, to jest, što se radijus vektor brže rotira, to je kraći period oscilovanja Što se radijus vektor okreće brže, to je veća frekvencija. Dakle, frekvencija i period naizmjenične struje su veličine obrnuto proporcionalne jedna drugoj. Što je jedan veći, to je drugi manji.

Matematički odnos između perioda i frekvencije naizmjenične struje i napona izražava se formulama

Na primjer, ako je trenutna frekvencija 50 Hz, tada će period biti jednak:

T = 1/f = 1/50 = 0,02 sek.

I obrnuto, ako je poznato da je period struje 0,02 sek, (T = 0,02 sek.), tada će frekvencija biti jednaka:

f = 1/T=1/0,02 = 100/2 = 50 Hz

Frekvencija naizmjenične struje koja se koristi za rasvjetu i industrijske svrhe je tačno 50 Hz.

Frekvencije između 20 i 20.000 Hz se nazivaju audio frekvencije. Struje u antenama radio stanica osciliraju frekvencijama do 1.500.000.000 Hz ili, drugim riječima, do 1.500 MHz ili 1,5 GHz. Ove visoke frekvencije se nazivaju radio-frekvencije ili visokofrekventne vibracije.

Konačno, struje u antenama radarskih stanica, satelitskih komunikacionih stanica i drugih specijalnih sistema (na primjer, GLANASS, GPS) fluktuiraju sa frekvencijama do 40.000 MHz (40 GHz) i više.

Amplituda izmjenične struje

Najveća vrijednost koju emf ili struja dostigne u jednom periodu naziva se amplituda emf ili naizmjenične struje. Lako je uočiti da je amplituda na skali jednaka dužini radijus vektora. Amplitude struje, EMF i napona su označene slovima respektivno Ja, Em i Um (Slika 1).

Kutna (ciklička) frekvencija naizmjenične struje.

Brzina rotacije vektora radijusa, odnosno promjena ugla rotacije unutar jedne sekunde, naziva se ugaona (ciklička) frekvencija naizmjenične struje i označava se grčkim slovom ? (omega). Ugao rotacije radijus vektora bilo koji trenutno u odnosu na svoj početni položaj obično se ne mjeri u stepenima, već u posebnim jedinicama - radijanima.

Radijan je ugaona vrijednost luka kružnice čija je dužina jednaka polumjeru ovog kruga (slika 2). Cijeli krug koji čini 360° jednak je 6,28 radijana, odnosno 2.

Slika 2.

1rad = 360°/2

Prema tome, kraj radijus vektora tokom jednog perioda pokriva put jednak 6,28 radijana (2). Budući da unutar jedne sekunde radijus vektor napravi broj okretaja jednak frekvenciji naizmjenične struje f, zatim za jednu sekundu njegov kraj prekrije putanju jednaku 6.28*f radian. Ovaj izraz koji karakterizira brzinu rotacije radijus vektora bit će ugaona frekvencija naizmjenične struje - ? .

? = 6,28*f = 2f

Ugao rotacije radijus vektora u bilo kom trenutku u odnosu na njegov početni položaj se naziva AC faza. Faza karakterizira veličinu EMF-a (ili struje) u datom trenutku ili, kako kažu, trenutnu vrijednost EMF-a, njegov smjer u krugu i smjer njegove promjene; faza pokazuje da li se emf smanjuje ili povećava.

Slika 3.

Potpuna rotacija radijus vektora je 360°. Sa početkom nove revolucije radijus vektora, EMF se menja istim redosledom kao i tokom prve revolucije. Posljedično, sve faze EMF-a će se ponavljati istim redoslijedom. Na primjer, faza EMF-a kada se radijus vektor rotira za ugao od 370° bit će ista kao i kada je rotiran za 10°. U oba ova slučaja, radijus vektor zauzima istu poziciju, pa će stoga trenutne vrijednosti emf biti iste u fazi u oba ova slučaja.

je herc (ruska oznaka: Hz; međunarodni: Hz), nazvan po njemačkom fizičaru Heinrichu Hercu.

Frekvencija je obrnuto proporcionalna periodu oscilovanja: ν = 1/T .

Vodič za tehnički prevodilac	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)
Period	1 ks (10 3 s)	1 s (10 0 s)	1 ms (10 −3 s)	1 µs (10 −6 s)	1 ns (10 −9 s)	1 ps (10 −12 s)

U prirodi su poznati periodični procesi sa frekvencijama od ~10 −16 Hz (frekvencija Sunčeve revolucije oko centra Galaksije) do ~10 35 Hz (frekvencija oscilacija polja karakteristična za najvisokoenergetske kosmičke zrake).

Video na temu

Kružna frekvencija

Ako se jedinica ugaone frekvencije koristi kao stepeni u sekundi, odnos sa običnom frekvencijom će biti sledeći: ω = 360°ν.

Numerički, kružna frekvencija jednaka je broju oscilacija (obrtaja) u 2π sekundi. Uvođenje kružne frekvencije (u njenoj glavnoj dimenziji - radijanima u sekundi) omogućava nam da pojednostavimo mnoge formule u teorijskoj fizici i elektronici. Dakle, rezonantna kružna frekvencija oscilatornog LC kola je jednaka ω L C = 1 / L C , (\displaystyle \omega _(LC)=1/(\sqrt (LC)),) dok je ciklička rezonantna frekvencija ν L C = 1 / (2 π L C) .(\displaystyle \nu _(LC)=1/(2\pi (\sqrt (LC))).) Istovremeno, brojne druge formule postaju složenije. Odlučujući faktor u korist kružne frekvencije bio je da su množitelji 2 π (\displaystyle 2\pi ) I 1 / 2 π (\displaystyle 1/2\pi )

, koji se pojavljuje u mnogim formulama kada se koriste radijani za mjerenje uglova i faza, nestaju kada se uvede kružna (kutna) frekvencija.

U mehanici, kada se razmatra rotacijsko kretanje, analog kružne frekvencije je ugaona brzina.

Stopa diskretnih događaja Učestalost diskretnih događaja (na primjer, brzina ponavljanja impulsa) je fizička veličina jednaka broju diskretnih događaja koji se javljaju u jedinici vremena. Jedinica frekvencije diskretnih događaja je sekunda na minus prvi stepen (ruska oznaka:; međunarodni: s −1 s−1

). Frekvencija 1 s −1 jednaka je učestalosti diskretnih događaja na kojima se jedan događaj javlja u 1 s.

Brzina rotacije Učestalost diskretnih događaja (na primjer, brzina ponavljanja impulsa) je fizička veličina jednaka broju diskretnih događaja koji se javljaju u jedinici vremena. Jedinica frekvencije diskretnih događaja je sekunda na minus prvi stepen (ruska oznaka:, s −1 Frekvencija rotacije je fizička veličina jednaka broju punih okretaja u jedinici vremena. Jedinica brzine rotacije je druga minus prva snaga (

), okretaja u sekundi. Jedinice koje se često koriste su obrtaji u minuti, obrtaji po satu, itd.

Druge količine koje se odnose na frekvenciju

Jedinice mjerenja SI jedinica ciklične frekvencije je herc (Hz). Jedinica je prvobitno uvedena 1930. od strane Međunarodne elektrotehničke komisije, a 1960. usvojena je za opću upotrebu na 11. Generalnoj konferenciji za utege i mjere kao SI jedinica. Ranije je jedinica ciklične frekvencije bila(1 ciklus u sekundi = 1 Hz) i derivati ​​(kilociklus u sekundi, megaciklus u sekundi, kilomegaciklus u sekundi, jednak kilohercu, megahercu i gigahercu, respektivno).

Metrološki aspekti

Za mjerenje frekvencije koriste se mjerači frekvencije različite vrste, uključujući: za mjerenje frekvencije ponavljanja impulsa - elektronske brojače i kondenzatore, za određivanje frekvencija spektralnih komponenti - rezonantne i heterodinske frekvencije, kao i analizatore spektra. Za reprodukciju frekvencije sa datom preciznošću koriste se različite mjere - standardi frekvencije ( visoka preciznost), sintetizatori frekvencije, generatori signala, itd. Oni upoređuju frekvencije koristeći komparator frekvencija ili pomoću osciloskopa koristeći Lissajousove figure.

Standardi

Nacionalni standardi frekvencije koriste se za verifikaciju instrumenata za mjerenje frekvencije. U Rusiji nacionalni standardi frekvencije uključuju:

• Državni primarni standard jedinica vremena, frekvencije i nacionalne vremenske skale GET 1-98 nalazi se u VNIIFTRI.
• Sekundarni standard jedinice vremena i frekvencije VET 1-10-82- nalazi se u SNIIM (Novosibirsk).

Računanja

Izračunavanje učestalosti ponavljajućeg događaja se vrši uzimajući u obzir broj pojavljivanja tog događaja u datom vremenskom periodu. Dobiveni iznos se dijeli sa trajanjem odgovarajućeg vremenskog perioda. Na primjer, ako se 71 homogeni događaj dogodio u roku od 15 sekundi, tada će frekvencija biti

ν = 71 15 s ≈ 4,7 Hz (\displaystyle \nu =(\frac (71)(15\,(\mbox(s))))\približno 4,7\,(\mbox(Hz)))

Ako je broj dobijenih uzoraka mali, tada je preciznija tehnika mjerenje vremenskog intervala za dati broj pojavljivanja dotičnog događaja, umjesto da se pronađe broj događaja u datom vremenskom periodu. Korištenje posljednje metode uvodi slučajnu grešku između nule i prvog očitanja, u prosjeku pola očitanja; ovo može dovesti do prosječne greške u izračunatoj frekvenciji Δν = 1/(2 Tm) ili relativna greška Δ ν /ν = 1/(2v Tm ) , Gdje Tm je vremenski interval, a ν je izmjerena frekvencija. Greška se smanjuje kako frekvencija raste, dakle ovaj problem je najbitnije za niske frekvencije, gdje je broj uzoraka N malo.

Metode mjerenja

Stroboskopska metoda

Upotreba posebnog uređaja - stroboskopa - jedna je od povijesno ranih metoda mjerenja brzine rotacije ili vibracija različitih objekata. Proces mjerenja koristi stroboskopski izvor svjetlosti (obično blistavu lampu koja periodično proizvodi kratke bljeskove svjetlosti), čija se frekvencija podešava pomoću unaprijed kalibriranog vremenskog kruga. Izvor svjetlosti usmjerava se na rotirajući objekt, a zatim se frekvencija bljeskova postepeno mijenja. Kada se frekvencija bljeskova izjednači sa frekvencijom rotacije ili vibracije objekta, potonji ima vremena da završi potpuni oscilatorni ciklus i vrati se u prvobitni položaj u intervalu između dva bljeska, tako da kada je osvijetljen stroboskopom , ovaj objekt će izgledati nepomično. U ovu metodu, međutim, postoji nedostatak: ako brzina rotacije objekta ( x) nije jednak frekvenciji stroboskopa ( y), ali je proporcionalan njemu sa cjelobrojnim koeficijentom (2 x , 3x itd.), tada će objekt i dalje izgledati nepomično kada je osvijetljen.

Stroboskopska metoda se također koristi za fino podešavanje brzine rotacije (oscilacije). U ovom slučaju, frekvencija bljeskova je fiksna, a učestalost periodičnog kretanja objekta se mijenja sve dok ne počne izgledati nepomično.

Beat method

Blizak stroboskopskoj metodi je metoda otkucaja. Zasnovan je na činjenici da prilikom miješanja oscilacija dvije frekvencije (referenc ν i mjerljivi ν" 1 ) u nelinearnom kolu, frekvencija razlike Δν = |ν − ν" 1 |, nazvana frekvencija otkucaja (sa linearnim sabiranjem oscilacija, ova frekvencija je frekvencija omotača ukupne oscilacije). Metoda je primenljiva kada je poželjnije meriti niskofrekventne oscilacije sa frekvencijom Δ f. U radiotehnici, ova metoda je poznata i kao metoda mjerenja heterodinske frekvencije. Konkretno, metoda otkucaja se koristi za fino podešavanje muzički instrumenti. U ovom slučaju, zvučne vibracije fiksne frekvencije (na primjer, iz viljuške za podešavanje), koje se čuju istovremeno sa zvukom instrumenta koji se podešava, stvaraju periodično povećanje i smanjenje ukupnog zvuka. Prilikom finog podešavanja instrumenta, frekvencija ovih otkucaja teži nuli.

Primjena frekventnog mjerača

Visoke frekvencije se obično mjere pomoću frekventnog metra. To je elektronski instrument koji procjenjuje frekvenciju određenog ponavljajućeg signala i prikazuje rezultat na digitalnom displeju ili analognom indikatoru. Diskretna logička kapija digitalni frekventnometar omogućavaju vam da uzmete u obzir broj perioda oscilacija signala unutar datog vremenskog perioda, koji se računa referentnim kvarcnim satom. Periodični procesi koji nisu električne prirode (kao što je, na primjer, rotacija ose, mehaničke vibracije ili zvučni valovi) mogu se pretvoriti u periodični električni signal pomoću mjernog pretvarača i, u tom obliku, isporučiti na ulaz frekventni metar. Trenutno, uređaji ovog tipa su sposobni da pokriju opseg do 100 Hz; ova brojka predstavlja praktičan plafon za metode direktnog brojanja. Više frekvencije se mjere indirektnim metodama.

Indirektne metode mjerenja

Izvan raspona koji je dostupan mjeračima frekvencije, frekvencije elektromagnetnih signala se često procjenjuju indirektno, korištenjem lokalnih oscilatora (tj. pretvarača frekvencije). Referentni signal unaprijed određene frekvencije se kombinuje u nelinearnom mikseru (kao što je dioda) sa signalom čiju frekvenciju treba podesiti; rezultat je heterodinski signal, ili - alternativno - otkucaji generirani frekventnim razlikama dva originalna signala. Ako su potonji dovoljno blizu jedan drugom u svom frekvencijske karakteristike, tada se pokaže da je heterodinski signal dovoljno mali da se može mjeriti istim frekventnomjerom. Shodno tome, kao rezultat ovog procesa procjenjuje se samo razlika između nepoznate frekvencije i referentne frekvencije, koju treba odrediti drugim metodama. Više stupnjeva miješanja može se koristiti za pokrivanje čak i viših frekvencija. Trenutno su u toku istraživanja kako bi se ova metoda proširila na infracrvene i vidljive svjetlosne frekvencije (tzv. optička heterodina detekcija).

Primjeri

Elektromagnetno zračenje

Puni spektar elektromagnetnog zračenja sa istaknutim vidljivim dijelom

Vidljiva svjetlost su elektromagnetski valovi koji se sastoje od oscilirajućih električnih i magnetskih polja koja se kreću kroz svemir. Frekvencija talasa određuje njegovu boju: 4×10 14 Hz - crvena, 8×10 14 Hz - ljubičasta; između njih u opsegu (4...8)×10 14 Hz leže sve ostale dugine boje. Elektromagnetski talasi sa frekvencijom manjom od 4×10 14 Hz nevidljivi su ljudskom oku, takvi talasi se nazivaju infracrveno (IR) zračenje. Ispod spektra leže mikrotalasno zračenje i radio talasi. Svetlost sa frekvencijom većom od 8×10 14 Hz je takođe nevidljiva ljudskom oku; takvi elektromagnetski talasi se nazivaju ultraljubičasto (UV) zračenje. Kako frekvencija raste, elektromagnetski talas se kreće u područje spektra gdje se nalaze rendgenski zraci, a na još višim frekvencijama - u područje gama zračenja.

Svi ovi talasi, od najnižih frekvencija radio talasa do najviših frekvencija gama zraka, u osnovi su isti, i svi se nazivaju elektromagnetno zračenje. Svi oni putuju u vakuumu brzinom svjetlosti.

Još jedna karakteristika elektromagnetnih talasa je talasna dužina. Talasna dužina je obrnuto proporcionalna frekvenciji, tako da elektromagnetski talasi sa višom frekvencijom imaju kraću talasnu dužinu, i obrnuto. U vakuumu talasna dužina

λ = c / ν , (\displaystyle \lambda =c/\nu ,)

Gdje With- brzina svjetlosti u vakuumu. U mediju u kojem je fazna brzina prostiranja elektromagnetnog talasa c′ se razlikuje od brzine svjetlosti u vakuumu ( c′ = c/n, Gdje n- indeks loma), odnos između talasne dužine i frekvencije će biti sledeći:

λ = c n ν .

(\displaystyle \lambda =(\frac (c)(n\nu)).) Još jedna često korišćena karakteristika talasa je talasni broj (prostorna frekvencija), jednak broju talasa koji odgovaraju po jedinici dužine: k Još jedna često korišćena karakteristika talasa je talasni broj (prostorna frekvencija), jednak broju talasa koji odgovaraju po jedinici dužine:= 1/λ . Ponekad se ova veličina koristi sa koeficijentom od 2π, po analogiji sa cikličnom i kružnom frekvencijom

s = 2π/λ. U slučaju elektromagnetnog talasa u mediju k = 1 / λ = n ν c .

(\displaystyle k=1/\lambda =(\frac (n\nu)(c)).)

k s = 2 π / λ = 2 π n ν c = n ω c . (\displaystyle k_(s)=2\pi /\lambda =(\frac (2\pi n\nu )(c))=(\frac (n\omega )(c)).)