Cet article explique ce qu'est la fréquence en physique. Vous découvrirez donc ce que signifie la fréquence en physique, les unités de fréquence et à quoi sert cette grandeur physique.
Qu'est-ce que la fréquence ?
La fréquence est une grandeur physique qui mesure le nombre de répétitions d'un événement périodique par unité de temps. Autrement dit, la fréquence indique combien de fois un événement se répète dans un temps donné.
Par exemple, si une onde se répète cinq fois par seconde, cela signifie que la fréquence de cette onde est de cinq cycles par seconde. L’onde a donc une fréquence de 5 Hz (hertz). Ci-dessous, nous verrons quelles sont les unités de fréquence.
Pour calculer la fréquence d'un phénomène physique, un intervalle de temps est défini et le nombre de fois où le phénomène se produit dans cet intervalle est compté. La fréquence de ce phénomène est alors égale au nombre de fois qu’il s’est répété divisé par l’intervalle de temps étudié.
D’autre part, la fréquence statistique, dite fréquence absolue, est le nombre de fois qu’un événement se répète dans un échantillon. Pour en savoir plus, nous vous recommandons de visiter notre site spécialisé en statistiques www.probabilityestadistica.net .
Unités de fréquence
L'unité de fréquence dans le Système International (SI) est le hertz (ou hertz), dont le symbole est Hz. Le hertz est une unité de fréquence qui indique le nombre de répétitions qu'un phénomène physique se produit en une seconde.
Plus précisément, un hertz équivaut à 1/s. Ainsi, une fréquence d’un hertz signifie que le phénomène physique étudié ne s’est répété qu’une fois par seconde. De même, une fréquence de 7 hertz signifie qu’elle a été répétée sept fois pendant une seconde.
Le nom hertz a été donné à l'unité principale de fréquence en l'honneur du physicien allemand Heinrich Rudolf Hertz, depuis qu'il a découvert la propagation des ondes électromagnétiques. Ce nom a été adopté lors de la Conférence générale des poids et mesures (CGPM) de 1960, remplaçant ainsi le cycle de noms précédent par le deuxième .
Exemples de fréquences
Maintenant que nous connaissons la définition de la fréquence et quelle est son unité du Système International, examinons plusieurs exemples de fréquences de la vie quotidienne pour bien comprendre le concept.
- Par exemple, le passage du jour à la nuit se répète une fois toutes les 24 heures, c'est-à-dire qu'il a une fréquence d'environ 10 -5 Hz.
- Lorsque le corps humain est au repos, le cœur bat à une fréquence comprise entre 0,83 Hz et 1,5 Hz.
- La fréquence respiratoire d'un être humain est d'environ 12 à 50 respirations par minute, ou ce qui revient au même, de 0,2 à 0,83 Hz. Bien que cela dépende logiquement de l'âge et des conditions physiques de la personne.
- En général, l’oreille humaine ne peut entendre que des ondes sonores dont les fréquences sont comprises entre 20 Hz et 20 000 Hz.
- En musique, le ton standard a une fréquence de 440 Hz.
Fréquence des ondes électromagnétiques
Les ondes électromagnétiques sont classées selon leur fréquence et leur longueur d'onde. Nous vous présentons donc ci-dessous les différents types de rayonnement électromagnétique ainsi que leurs caractéristiques.
| nom | Longueur d'onde | Fréquence |
|---|---|---|
| Rayons gamma | <0,01 nm | > 30 Hz |
| Rayons X | 0,01 nm – 10 nm | 30 Hz – 30 PH |
| Ultra-violet | 10 nm – 400 nm | 30PH – 790THz |
| lumière visible | 400 nm – 700 nm | 790 THz – 430 THz |
| Infrarouge | 700 nm – 1 mm | 430 THz – 300 GHz |
| Four micro onde | 1 mm – 1 m | 300 GHz – 300 MHz |
| Radio | 1m – 10000km | 300 MHz – 30 Hz |
Fréquence et période
Pour finir, nous verrons quelle est la différence entre fréquence et période en physique et quelle est la relation entre ces deux concepts physiques.
La période est le temps qui s'écoule entre le moment où un événement périodique se produit et celui où il se reproduit.
En physique, la différence entre fréquence et période est que la fréquence est le nombre de fois qu'un événement périodique se produit dans un temps donné, tandis que la période est le temps qui s'écoule entre deux occurrences successives de l'événement.
Par conséquent, la relation entre fréquence et période est inverse, de sorte que lorsque la période augmente, la fréquence diminue et, d'autre part, lorsque la période diminue, la fréquence augmente. Donc, mathématiquement, la fréquence est égale à un sur la période.
