تشرح هذه المقالة ما هو التردد في الفيزياء. وبالتالي سوف تكتشف ما يعنيه التردد في الفيزياء، ووحدات التردد، وفيم تستخدم هذه الكمية الفيزيائية.
ما هو التردد؟
التردد هو كمية فيزيائية تقيس عدد تكرارات حدث دوري لكل وحدة زمنية. بمعنى آخر، يشير التكرار إلى عدد المرات التي يتكرر فيها الحدث في وقت معين.
على سبيل المثال، إذا تكررت الموجة خمس مرات في الثانية، فهذا يعني أن تردد تلك الموجة هو خمس دورات في الثانية. وبالتالي فإن تردد الموجة يبلغ 5 هرتز (هيرتز). أدناه سنرى ما هي وحدات التردد.
لحساب تكرار ظاهرة فيزيائية، يتم تحديد فترة زمنية ويتم حساب عدد المرات التي تحدث فيها الظاهرة في تلك الفترة. ومن ثم فإن تكرار هذه الظاهرة يساوي عدد المرات التي تكررت فيها مقسومًا على الفاصل الزمني المدروس.
ومن ناحية أخرى، فإن التكرار الإحصائي، الذي يسمى التكرار المطلق، هو عدد المرات التي يتكرر فيها الحدث في العينة. لمعرفة المزيد ننصحك بزيارة موقعنا المتخصص في الإحصائيات www.probabilityestadistica.net .
وحدات التردد
وحدة التردد في النظام الدولي (SI) هي الهرتز (أو الهرتز) ورمزها هرتز، والهرتز هو وحدة تردد تشير إلى عدد التكرارات التي تحدث فيها ظاهرة فيزيائية في الثانية الواحدة.
بتعبير أدق، واحد هيرتز يساوي 1/ثانية. وبالتالي، فإن تردد واحد هرتز يعني أن الظاهرة الفيزيائية المدروسة تتكرر مرة واحدة فقط في الثانية. وبالمثل، فإن التردد 7 هرتز يعني أنه تكرر سبع مرات في الثانية الواحدة.
أُطلق اسم هيرتز على الوحدة الرئيسية للتردد تكريماً للفيزيائي الألماني هاينريش رودولف هيرتز، منذ أن اكتشف انتشار الموجات الكهرومغناطيسية. تم اعتماد هذا الاسم في المؤتمر العام للأوزان والمقاييس (CGPM) لعام 1960، ليحل محل الدورة السابقة من الأسماء بالثانية .
أمثلة التردد
الآن بعد أن عرفنا تعريف التردد وما هي وحدة النظام الدولي الخاصة به، دعونا نلقي نظرة على عدة أمثلة للترددات من الحياة اليومية لفهم المفهوم بشكل كامل.
- على سبيل المثال، يتكرر الانتقال من النهار إلى الليل مرة كل 24 ساعة، أي أن تردده يبلغ حوالي 10 -5 هرتز.
- عندما يكون جسم الإنسان في حالة راحة، ينبض القلب بتردد يتراوح بين 0.83 هرتز و1.5 هرتز.
- يبلغ معدل التنفس لدى الإنسان ما يقرب من 12 إلى 50 نفساً في الدقيقة، أو ما يعادله 0.2 إلى 0.83 هرتز، رغم أن هذا يعتمد منطقياً على عمر الشخص وحالته البدنية.
- وبشكل عام، لا تستطيع الأذن البشرية سماع الموجات الصوتية إلا بترددات تتراوح بين 20 هرتز و20000 هرتز.
- في الموسيقى، يبلغ تردد النغمة القياسية 440 هرتز.
تردد الموجات الكهرومغناطيسية
يتم تصنيف الموجات الكهرومغناطيسية حسب ترددها وطولها الموجي. ولذلك نقدم لك أدناه الأنواع المختلفة للإشعاع الكهرومغناطيسي بالإضافة إلى خصائصها.
| اسم | طول الموجة | تكرار |
|---|---|---|
| أشعة غاما | <0.01 نانومتر | > 30 هرتز |
| الأشعة السينية | 0.01 نانومتر – 10 نانومتر | 30 هرتز – 30PH |
| فوق بنفسجي | 10 نانومتر – 400 نانومتر | 30PH – 790 هرتز |
| ضوء مرئي | 400 نانومتر – 700 نانومتر | 790 هرتز – 430 هرتز |
| الأشعة تحت الحمراء | 700 نانومتر – 1 مم | 430 هرتز – 300 جيجا هرتز |
| الميكروويف | 1 ملم – 1 م | 300 جيجا هرتز – 300 ميجا هرتز |
| مذياع | 1 م – 10000 كم | 300 ميجا هرتز – 30 هرتز |
التردد والفترة
وأخيراً سنرى ما هو الفرق بين التردد والدورة في الفيزياء وما هي العلاقة بين هذين المفهومين الفيزيائيين.
الفترة هي الفترة الزمنية بين حدوث حدث دوري ووقوعه مرة أخرى.
في الفيزياء، الفرق بين التردد والفترة هو أن التردد هو عدد المرات التي يحدث فيها حدث دوري في وقت معين، في حين أن الفترة هي الوقت بين حدثين متتاليين للحدث.
ولذلك فإن العلاقة بين التردد والدورة علاقة عكسية، بحيث أنه عندما تزيد الدورة يقل التردد، وعندما تقل الدورة يزيد التردد. ومن ثم، رياضيًا، التكرار يساوي واحدًا خلال هذه الدورة.
