FREKVENCE VIBRACÍ, počet kmitů za 1s. Označeno . Jestliže T je perioda oscilace, pak= 1/T; měřeno v hertzech (Hz) Úhlová frekvence  = 2 = 2/T rad/s.

PERIOD OF oscilation, libovolně zvolená nejkratší doba, po které se oscilační systém vrátí do stejného stavu, ve kterém byl v počátečním okamžiku. Perioda je převrácená hodnota frekvence kmitů Pojem „perioda“ je použitelný například v případě harmonických kmitů, ale často se používá pro slabě tlumené kmity.

Kruhová nebo cyklická frekvenceω

Když se argument kosinus nebo sinus změní o 2π, vrátí se tyto funkce na svou předchozí hodnotu. Najděte časový úsek T, během kterého se fáze harmonické funkce změní o 2π.

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

Doba T pro jeden úplný kmit se nazývá perioda kmitání. Frekvence ν je převrácená hodnota periody

Jednotkou frekvence je hertz (Hz), 1 Hz = 1 s -1.

Kruhová nebo cyklická frekvence ω 2π krát více frekvence oscilace ν. Kruhová frekvence je rychlost změny fáze v čase. Opravdu:

.

AMPLITUDA (z lat. amplitudo - hodnota), největší odchylka od rovnovážné hodnoty veličiny, která kolísá podle určitého, včetně harmonického, zákona; viz takéHarmonické oscilace.

FÁZE KMITŮ argument funkce cos (ωt + φ), popisující průběh harmonického kmitání (ω - kruhová frekvence, t - čas, φ - počáteční fáze kmitů, tj. fáze kmitů v počátečním okamžiku času t = 0)

Pohyb, rychlost, zrychlení oscilačního systému částic.

Energie harmonických vibrací.

Harmonické vibrace

Důležitým speciálním případem periodických kmitů jsou kmity harmonické, tzn. takové změny fyzikální veličiny, které se řídí zákonem

kde .

Z kurzu matematiky víme, že funkce typu (1) se mění od A do -A a že má nejmenší kladnou periodu. Proto dochází k harmonickému kmitání typu (1) s amplitudou A a periodou.

Nezaměňujte cyklickou frekvenci s frekvencí kmitání. Existuje mezi nimi jednoduchá souvislost. Od té doby.

Veličina se nazývá fáze kmitání. Při t=0 je fáze rovna, proto se nazývá počáteční fáze.

kde je počáteční fáze Je vidět, že počáteční fáze pro stejné kmitání je hodnota určená s přesností až. Z množiny možných hodnot počáteční fáze se proto obvykle vybírá počáteční hodnota fáze s nejmenší absolutní hodnotou nebo nejmenší kladnou hodnotou. Ale nemusíte to dělat. Například při dané oscilaci , pak je vhodné to napsat do formuláře a v budoucnu pracovat s posledním typem záznamu této vibrace.

Lze ukázat, že vibrace formy:

kde a může být libovolného znaménka, pomocí jednoduchých trigonometrických transformací se vždy redukuje do tvaru (1), a obecně řečeno se nerovná. Kmity typu (2) jsou tedy harmonické s amplitudou a cyklickou frekvencí. Aniž bychom uváděli obecný důkaz, ilustrujeme to na konkrétním příkladu.

Nechť je třeba ukázat, že oscilace

bude harmonický a najde amplitudu, cyklickou frekvenci, periodu a počáteční fázi. Opravdu,

-

Vidíme, že kolísání hodnoty S bylo zapsáno ve tvaru (1). V čem ,.

Zkuste se o tom přesvědčit sami

.

Záznam harmonických kmitů ve formě (2) samozřejmě není horší než záznam ve formě (1) a v konkrétní úloze většinou není potřeba přecházet ze záznamu v této podobě na záznam v jiné formě. Musíte být schopni okamžitě najít amplitudu, cyklickou frekvenci a periodu a mít před sebou jakoukoli formu záznamu harmonické vibrace.

Někdy je užitečné znát povahu změny první a druhé derivace vzhledem k času veličiny S, která harmonické vibrace(kmitá podle harmonického zákona). Li , pak derivování S s ohledem na čas t dává ,. Je vidět, že S" a S"" také kmitají podle harmonického zákona se stejnou cyklickou frekvencí jako je hodnota S, respektive amplitud. Uveďme příklad.

Mění se souřadnice x tělesa vykonávajícího harmonické kmity podél osy x podle zákona, kde x je v centimetrech, čas t je v sekundách. Je třeba zapsat zákon změn rychlosti a zrychlení tělesa a najít jejich maximální hodnoty. Abychom odpověděli na položenou otázku, všimneme si, že první časová derivace veličiny x je průmět rychlosti tělesa na osu x a druhá derivace x je průmět zrychlení na osu x:,. Získáme diferenciaci výrazu pro x s ohledem na čas ,. Maximální rychlost a hodnoty zrychlení: .

Celková energie harmonického kmitání je tedy konstantní a úměrná druhé mocnině amplitudy posuvu . To je jedna z charakteristických vlastností harmonických kmitů. Konstantní součinitel k v případě kyvadla pružiny znamená tuhost pružiny a pro matematické kyvadlo k=mgH. V obou případech je koeficient k přenášen parametry oscilačního systému.

Celková energie mechanického oscilačního systému se skládá z kinetické a potenciální energie a je rovna maximální hodnotě kterékoli z těchto dvou složek:

Celková energie vibrací je tedy přímo úměrná druhé mocnině amplitudy posuvu nebo druhé mocnině amplitudy rychlosti.

Ze vzorce:

je možné určit amplitudu x m posuvných kmitů:

Amplituda posunutí během volných oscilací je přímo úměrná druhé odmocnině energie předané oscilačnímu systému v počátečním okamžiku, kdy byl systém vyveden z rovnováhy.

Kinematika mechanických volných vibrací

1 Výtlak, rychlost, zrychlení. Pro zjištění kinematických charakteristik (posun, rychlost a zrychlení) volných kmitů použijeme zákon zachování a přeměny energie, který pro ideální mechanický kmitavý systém je zapsán takto:

Protože derivace času φ " je konstantní, úhel φ závisí lineárně na čase:

Když to vezmeme v úvahu, můžeme napsat:

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

Tady je hodnota

je amplituda změny rychlosti:

υ = υ m cos ω 0 t

Závislost okamžité hodnoty zrychlení A od času t najdeme jako derivaci rychlosti υ vzhledem k času:

a = υ " = - ω 0 υ m sin ω 0 t,

a = -a m sin ω 0 t

znaménko „-“ ve výsledném vzorci udává, že znaménko průmětu vektoru zrychlení na osu, podél které dochází ke kmitání, je opačné než znaménko posunutí x.

Vidíme tedy, že s harmonickými oscilacemi se sinusově mění nejen výchylka, ale i rychlost a zrychlení. .

2 Frekvence cyklických oscilací. Veličina ω 0 se nazývá cyklická frekvence kmitů. Protože funkce sin α má ve svém argumentu α periodu 2π a harmonické kmity mají periodu T v čase, pak

Úhlová frekvence je vyjádřena v radiánech za sekundu, její rozměr je inverzní k rozměru času (radiány jsou bezrozměrné). Úhlová frekvence je časovou derivací fáze kmitání:

Úhlová frekvence v radiánech za sekundu je vyjádřena jako frekvence F(vyjádřeno v otáčkách za sekundu nebo vibracích za sekundu), as

Pokud jako jednotku úhlové frekvence použijeme stupně za sekundu, vztah k běžné frekvenci je následující:

A konečně, při použití otáček za sekundu je úhlová frekvence stejná jako rychlost otáčení:

Zavedení cyklické frekvence (v její hlavní dimenzi – radiánech za sekundu) nám umožňuje zjednodušit mnoho vzorců v teoretické fyzice a elektronice. Rezonanční cyklická frekvence oscilačního LC obvodu je tedy rovna zatímco obvyklá rezonanční frekvence je . Zároveň se řada dalších vzorců komplikuje. Rozhodující úvaha ve prospěch cyklické frekvence byla ta, že faktory a , které se objevují v mnoha vzorcích při použití radiánů k měření úhlů a fází, zmizí, když je zavedena cyklická frekvence.

viz také

Nadace Wikimedia. 2010.

Podívejte se, co je „Cyklická frekvence“ v jiných slovnících:

cyklická frekvence- kampinis dažnis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. úhlová frekvence cyklická frekvence radián frekvence vok. Kreisfrequenz, f; Winkelfrequenz, rus. kruhová frekvence, f; úhlová frekvence, f; cyklická frekvence, f pranc. frekvence… … Fizikos terminų žodynas

Stejné jako úhlová frekvence... Velký encyklopedický polytechnický slovník

Frekvence je fyzikální veličina, charakteristika periodického procesu, která se rovná počtu dokončených cyklů dokončených za jednotku času. Standardní zápis ve vzorcích, popř. Jednotka frekvence v Mezinárodní soustavě jednotek (SI) obecně... ... Wikipedie

Tento termín má další významy, viz Frekvence (významy). Frekvence SI jednotky Hz Fyzikální frekvence v ... Wikipedia

FREKVENCE- (1) počet opakování periodického jevu za jednotku času; (2) Postranní frekvence, větší nebo menší než nosná frekvence vysokofrekvenční generátor, vznikající když (viz); (3) Počet otáček je hodnota rovna poměru počtu otáček... ... Velká polytechnická encyklopedie

počítání cyklů Technická příručka překladatele

Frekvence- oscilace, počet úplných period (cyklů) oscilačního procesu probíhajících za jednotku času. Jednotkou frekvence je hertz (Hz), což odpovídá jednomu úplnému cyklu za 1 s. Frekvence f=1/T, kde T je perioda oscilace, jakkoli často... ... Ilustrovaný encyklopedický slovník

Cyklický inventář (CYCLE COUNT)- Metoda přesného auditu disponibilních skladových zásob, kdy zásoby jsou inventarizovány periodicky podle cyklického plánu, nikoli jednou ročně. Cyklické inventury skladových zásob se obvykle provádějí pravidelně (obvykle častěji za... ... Slovník pojmů manažerského účetnictví

Rozměr T −1 Jednotky ... Wikipedie

Doba, během které nastane jedna úplná změna emf, to znamená jeden cyklus oscilace nebo jedna plná otáčka vektoru poloměru, se nazývá perioda oscilace střídavého proudu(obrázek 1).

Obrázek 1. Perioda a amplituda sinusového kmitu. Perioda je doba jednoho kmitu; Amplituda je jeho největší okamžitá hodnota.

Perioda je vyjádřena v sekundách a označena písmenem T.

Používají se také menší jednotky měření periody: milisekunda (ms) - jedna tisícina sekundy a mikrosekunda (μs) - jedna miliontina sekundy.

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

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

1000 µs = 1 ms.

Počet úplných změn v emf nebo počet otáček vektoru poloměru, to znamená, jinými slovy, počet úplných cyklů oscilací provedených střídavým proudem během jedné sekundy, se nazývá frekvence vibrací střídavý proud .

Frekvence je označena písmenem F a je vyjádřen v cyklech za sekundu nebo hertz.

Jeden tisíc hertzů se nazývá kilohertz (kHz) a milion hertzů se nazývá megahertz (MHz). Existuje také jednotka gigahertz (GHz) rovná jednomu tisíci megahertzů.

1000 Hz = 103 Hz = 1 kHz;

1000 000 Hz = 106 Hz = 1000 kHz = 1 MHz;

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

Čím rychleji se EMF mění, to znamená, že čím rychleji se otáčí poloměrový vektor, tím kratší je perioda oscilace. Čím rychleji se poloměrový vektor otáčí, tím vyšší je frekvence. Frekvence a perioda střídavého proudu jsou tedy veličiny navzájem nepřímo úměrné. Čím větší z nich, tím menší další.

Matematický vztah mezi periodou a frekvencí střídavého proudu a napětí je vyjádřen pomocí vzorců

Pokud je například aktuální frekvence 50 Hz, pak se perioda bude rovnat:

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

A naopak, pokud je známo, že perioda proudu je 0,02 s, (T = 0,02 s), pak bude frekvence rovna:

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

Frekvence střídavého proudu používaného pro osvětlení a průmyslové účely je přesně 50 Hz.

Frekvence mezi 20 a 20 000 Hz se nazývají zvukové frekvence. Proudy v anténách rádiových stanic kolísají s frekvencemi až do 1 500 000 000 Hz nebo jinými slovy až do 1 500 MHz nebo 1,5 GHz. Tyto vysoké frekvence se nazývají rádiové frekvence nebo vysokofrekvenční vibrace.

Konečně proudy v anténách radarových stanic, satelitních komunikačních stanic a dalších speciálních systémů (například GLANASS, GPS) kolísají s frekvencemi až 40 000 MHz (40 GHz) a vyššími.

Amplituda střídavého proudu

Říká se největší hodnota, které emf nebo proud dosáhne v jedné periodě amplituda emf nebo střídavého proudu. Je snadné si všimnout, že amplituda na stupnici je rovna délce vektoru poloměru. Amplitudy proudu, EMF a napětí jsou označeny písmeny Im, Em a Um (obrázek 1).

Úhlová (cyklická) frekvence střídavého proudu.

Rychlost otáčení poloměrového vektoru, tedy změna úhlu natočení během jedné sekundy, se nazývá úhlová (cyklická) frekvence střídavého proudu a označuje se řeckým písmenem. ? (omega). Úhel natočení vektoru poloměru při libovolném tento moment vzhledem ke své výchozí poloze se obvykle neměří ve stupních, ale ve speciálních jednotkách - radiánech.

Radián je úhlová hodnota oblouku kružnice, jejíž délka se rovná poloměru této kružnice (obrázek 2). Celý kruh, který tvoří 360°, se rovná 6,28 radiánům, tedy 2.

Obrázek 2

1rad = 360°/2

V důsledku toho konec vektoru poloměru během jedné periody pokrývá dráhu rovnající se 6,28 radiánům (2). Protože během jedné sekundy udělá vektor poloměru počet otáček rovný frekvenci střídavého proudu F, pak za jednu sekundu jeho konec pokryje dráhu rovnou 6,28*f radián. Tento výraz charakterizující rychlost otáčení vektoru poloměru bude úhlová frekvence střídavého proudu - ? .

? = 6,28*f = 2f

Úhel rotace vektoru poloměru v daném okamžiku vzhledem k jeho počáteční poloze se nazývá AC fáze. Fáze charakterizuje velikost EMF (nebo proudu) v daném okamžiku nebo, jak se říká, okamžitou hodnotu EMF, jeho směr v obvodu a směr jeho změny; fáze udává, zda se emf snižuje nebo zvyšuje.

Obrázek 3

Úplné otočení vektoru poloměru je 360°. Se začátkem nové otáčky vektoru poloměru se EMF mění ve stejném pořadí jako během první otáčky. V důsledku toho se všechny fáze EMF budou opakovat ve stejném pořadí. Například fáze EMF při otočení vektoru poloměru o úhel 370° bude stejná jako při otočení o 10°. V obou těchto případech zaujímá vektor poloměru stejnou pozici, a proto okamžité hodnoty emf budou ve fázi v obou těchto případech stejné.

Je hertz (ruské označení: Hz; mezinárodní: Hz), pojmenované po německém fyzikovi Heinrichu Hertzovi.

Frekvence je nepřímo úměrná periodě oscilace: ν = 1/T .

Frekvence	1 MHz (10 −3 Hz)	1 Hz (100 Hz)	1 kHz (10 3 Hz)	1 MHz (10 6 Hz)	1 GHz (10 9 Hz)	1 THz (10 12 Hz)
Doba	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)

V přírodě jsou známy periodické procesy s frekvencemi od ~10 −16 Hz (frekvence rotace Slunce kolem středu Galaxie) do ~10 35 Hz (frekvence kmitů pole charakteristická pro kosmické záření s nejvyšší energií).

Video k tématu

Kruhová frekvence

Pokud je jednotka úhlové frekvence použita ve stupních za sekundu, vztah s běžnou frekvencí bude následující: ω = 360°ν.

Číselně je kruhová frekvence rovna počtu kmitů (otáček) za 2π sekundy. Zavedení kruhové frekvence (v jejím hlavním rozměru – radiánech za sekundu) nám umožňuje zjednodušit mnoho vzorců v teoretické fyzice a elektronice. Rezonanční kruhová frekvence oscilačního LC obvodu je tedy rovna ω L C = 1 / L C , (\displaystyle \omega _(LC)=1/(\sqrt (LC)),) kdežto cyklická rezonanční frekvence ν L C = 1 / (2 π L C). (\displaystyle \nu _(LC)=1/(2\pi (\sqrt (LC))).) Zároveň se řada dalších vzorců komplikuje. Rozhodujícím faktorem ve prospěch kruhové frekvence byly multiplikátory 2 π (\displaystyle 2\pi ) A 1/2 π (\displaystyle 1/2\pi ), objevující se v mnoha vzorcích při použití radiánů k měření úhlů a fází, zmizí, když je zavedena kruhová (úhlová) frekvence.

V mechanice, když uvažujeme rotační pohyb, analogem kruhové frekvence je úhlová rychlost.

Míra diskrétních událostí

Frekvence diskrétních událostí (například frekvence opakování pulzu) je fyzikální veličina rovna počtu diskrétních událostí vyskytujících se za jednotku času. Jednotkou frekvence diskrétních událostí je sekunda k mínus první mocnině (ruské označení: s −1; mezinárodní: s−1). Frekvence 1 s −1 se rovná frekvenci diskrétních událostí, při kterých dojde k jedné události za 1 s.

Frekvence otáčení

Frekvence otáčení je fyzikální veličina, která se rovná počtu celých otáček za jednotku času. Jednotkou rychlosti otáčení je sekunda mínus první výkon ( s −1, s−1), otáčky za sekundu. Často používanými jednotkami jsou otáčky za minutu, otáčky za hodinu atd.

Další veličiny související s frekvencí

Jednotky

Jednotkou SI cyklické frekvence je hertz (Hz). Jednotka byla původně představena v roce 1930 Mezinárodní elektrotechnickou komisí a v roce 1960 byla přijata pro všeobecné použití na 11. generální konferenci pro váhy a míry jako jednotka SI. Dříve byla jednotka cyklické frekvence cyklu za sekundu(1 cyklus za sekundu = 1 Hz) a derivace (kilocyklus za sekundu, megacyklus za sekundu, kilomegacyklus za sekundu, roven kilohertzům, megahertzům a gigahertzům).

Metrologické aspekty

K měření frekvence se používají měřiče frekvence odlišné typy, včetně: pro měření opakovací frekvence pulsů - elektronické čítače a kondenzátory, pro určování frekvencí spektrálních složek - rezonanční a heterodynní frekvenční měřiče, jakož i spektrální analyzátory. K reprodukci frekvence s danou přesností se používají různá měření - frekvenční standardy ( vysoká přesnost), frekvenční syntezátory, generátory signálů atd. Porovnávají frekvence pomocí frekvenčního komparátoru nebo pomocí osciloskopu pomocí Lissajousových obrazců.

Normy

K ověřování přístrojů na měření frekvence se používají národní frekvenční standardy. V Rusku národní frekvenční standardy zahrnují:

• Státní primární standard jednotek času, frekvence a národního časového měřítka GET 1-98 se nachází na VNIIFTRI.
• Sekundární standard jednotky času a frekvence OVP 1-10-82- nachází se v SNIIM (Novosibirsk).

Výpočty

Výpočet frekvence opakující se události se provádí s ohledem na počet výskytů této události během daného časového období. Výsledná částka se vydělí trváním odpovídajícího časového období. Pokud se například během 15 sekund vyskytlo 71 homogenních událostí, frekvence bude stejná

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

Pokud je počet získaných vzorků malý, pak je přesnější technikou měření časového intervalu pro daný počet výskytů dané události, spíše než zjišťování počtu událostí v daném časovém období. Použití posledně jmenované metody zavádí náhodnou chybu mezi nulou a prvním čtením, zprůměruje polovinu čtení; to může vést k průměrné chybě ve vypočítané frekvenci Δν = 1/(2 T m), nebo relativní chyba Δ ν /ν = 1/(2proti T m ) , Kde T m je časový interval a ν je naměřená frekvence. Chyba se snižuje s rostoucí frekvencí, takže tento problém je nejdůležitější pro nízké frekvence, kde je počet vzorků N málo.

Metody měření

Stroboskopická metoda

Využití speciálního přístroje – stroboskopu – je jednou z historicky raných metod měření rychlosti otáčení nebo vibrací různých objektů. Proces měření využívá stroboskopický zdroj světla (obvykle jasná lampa, která periodicky produkuje krátké záblesky světla), jehož frekvence se nastavuje pomocí předem kalibrovaného časovacího obvodu. Světelný zdroj je nasměrován na rotující objekt a frekvence záblesků se pak postupně mění. Když se frekvence záblesků vyrovná s frekvencí otáčení nebo vibrací objektu, objekt má čas dokončit úplný oscilační cyklus a vrátit se do své původní polohy v intervalu mezi dvěma záblesky, takže při osvětlení zábleskovou lampou , bude tento objekt vypadat nehybně. U tato metoda existuje však nevýhoda: pokud rychlost otáčení objektu ( X) se nerovná stroboskopické frekvenci ( y), ale je mu úměrný celočíselným koeficientem (2 X , 3X atd.), pak bude objekt při osvětlení stále vypadat nehybně.

Stroboskopická metoda se také používá k jemnému doladění rychlosti otáčení (oscilace). V tomto případě je frekvence záblesků pevná a frekvence periodického pohybu objektu se mění, dokud se objekt nezačne jevit jako nehybný.

Beat metoda

Blízká stroboskopické metodě je metoda beatová. Vychází ze skutečnosti, že při smíchání kmitů dvou frekvencí (referenční ν a měřitelné v" 1 ) v nelineárním obvodu rozdílová frekvence Δν = |ν − ν" 1 |, nazývaná tepová frekvence (při lineárním sčítání kmitů je tato frekvence frekvencí obálky celkového kmitání). Metoda je použitelná, když je výhodnější měřit nízkofrekvenční kmity s frekvencí Δ F. V radiotechnice je tato metoda známá také jako metoda měření heterodynní frekvence. Pro jemné doladění se používá zejména metoda beat hudební nástroje. V tomto případě zvukové vibrace pevné frekvence (například z ladičky), slyšené současně se zvukem laděného nástroje, vytvářejí periodický nárůst a pokles celkového zvuku. Při jemném dolaďování nástroje má frekvence těchto úderů tendenci k nule.

Aplikace frekvenčního měřiče

Vysoké frekvence se obvykle měří pomocí frekvenčního měřiče. Je to elektronický přístroj, který odhaduje frekvenci specifického opakujícího se signálu a zobrazuje výsledek na digitálním displeji nebo analogovém indikátoru. Diskrétní logická hradla digitální měřič frekvence umožňují vzít v úvahu počet period oscilací signálu v daném časovém období, počítané referenčními quartzovými hodinami. Periodické procesy, které nejsou elektrické povahy (jako je například rotace osy, mechanické vibrace nebo zvukové vlny), mohou být převedeny na periodický elektrický signál pomocí měřicího převodníku a v této podobě přiveden na vstup měřič frekvence. V současné době jsou zařízení tohoto typu schopna pokrýt rozsah až 100 Hz; tento údaj představuje praktický strop pro metody přímého počítání. Vyšší frekvence se měří pomocí nepřímých metod.

Metody nepřímého měření

Mimo rozsah dostupný pro frekvenční měřiče jsou frekvence elektromagnetických signálů často odhadovány nepřímo pomocí místních oscilátorů (tj. frekvenčních měničů). Referenční signál o předem určené frekvenci je kombinován v nelineárním směšovači (jako je dioda) se signálem, jehož frekvenci je třeba nastavit; výsledkem je heterodynní signál nebo - alternativně - údery generované frekvenčními rozdíly dvou původních signálů. Pokud jsou posledně jmenované dostatečně blízko u sebe ve svých frekvenční charakteristiky, pak se heterodynní signál ukáže být dostatečně malý, že jej lze měřit stejným frekvenčním měřičem. V důsledku tohoto procesu je tedy odhadován pouze rozdíl mezi neznámou frekvencí a referenční frekvencí, který by měl být určen jinými metodami. Pro pokrytí ještě vyšších frekvencí lze použít více směšovacích stupňů. V současné době probíhá výzkum s cílem rozšířit tuto metodu směrem k frekvencím infračerveného a viditelného světla (tzv. optická heterodynová detekce).

Příklady

Elektromagnetická radiace

Celé spektrum elektromagnetického záření se zvýrazněnou viditelnou částí

Viditelné světlo je elektromagnetické vlnění, které se skládá z oscilujících elektrických a magnetických polí pohybujících se prostorem. Frekvence vlny určuje její barvu: 4×10 14 Hz - červená, 8×10 14 Hz - fialová; mezi nimi v rozsahu (4...8)×10 14 Hz leží všechny ostatní barvy duhy. Elektromagnetické vlny s frekvencí menší než 4×10 14 Hz jsou pro lidské oko neviditelné, takové vlny se nazývají infračervené (IR) záření. Pod spektrem leží mikrovlnné záření a rádiové vlny. Světlo s frekvencí vyšší než 8×10 14 Hz je také pro lidské oko neviditelné; takové elektromagnetické vlny se nazývají ultrafialové (UV) záření. Jak se frekvence zvyšuje, elektromagnetická vlna se pohybuje do oblasti spektra, kde se nachází rentgenové záření, a na ještě vyšších frekvencích - do oblasti gama záření.

Všechny tyto vlny, od nejnižších frekvencí rádiových vln až po nejvyšší frekvence záření gama, jsou v zásadě stejné a všechny se nazývají elektromagnetická radiace. Všechny se pohybují ve vakuu rychlostí světla.

Další charakteristikou elektromagnetického vlnění je vlnová délka. Vlnová délka je nepřímo úměrná frekvenci, takže elektromagnetické vlny s vyšší frekvencí mají kratší vlnovou délku a naopak. Ve vakuové vlnové délce

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

Kde S- rychlost světla ve vakuu. V prostředí, ve kterém je fázová rychlost šíření elektromagnetické vlny C′ se liší od rychlosti světla ve vakuu ( C′ = c/n, Kde n- index lomu), vztah mezi vlnovou délkou a frekvencí bude následující:

λ = c n ν. (\displaystyle \lambda =(\frac (c)(n\nu )).)

Další často používanou charakteristikou vlny je vlnové číslo (prostorová frekvence), které se rovná počtu vln, které se vejdou na jednotku délky: k= 1/A. Někdy se tato veličina používá s koeficientem 2π, analogicky s cyklickou a kruhovou frekvencí k s = 2π/λ. V případě elektromagnetické vlny v médiu

k = 1 / λ = n vc. (\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)).)

Zvuk

Vlastnosti zvuku (mechanické elastické vibrace prostředí) závisí na frekvenci. Člověk může slyšet vibrace o frekvenci od 20 Hz do 20 kHz (s věkem se horní hranice frekvence slyšitelného zvuku snižuje). Zvuk s frekvencí nižší než 20 Hz (odpovídající notě mi