In diesem Artikel wird erklärt, was die Frequenz einer Welle ist. So finden Sie die Definition der Frequenz einer Welle, wie die Frequenz einer Welle berechnet wird und Beispiele für Wellenfrequenzwerte.
Welche Frequenz hat eine Welle?
Die Frequenz einer Welle ist eine Größe, die angibt, wie viele Schwingungen eine Welle pro Zeiteinheit ausführt. Mit anderen Worten: Die Frequenz einer Welle ist die Anzahl der Wellenzyklen pro Zeiteinheit.
Wenn sich beispielsweise eine Welle fünfmal pro Sekunde wiederholt, bedeutet dies, dass die Frequenz dieser Welle fünf Zyklen pro Sekunde beträgt. Diese Welle hat daher eine Frequenz von 5 Hz (Hertz).
Das Symbol für die Frequenz einer Welle ist der Buchstabe f. Obwohl in der Physik die Frequenz einer Welle manchmal auch durch den griechischen Buchstaben ν dargestellt wird.
Formel für die Frequenz einer Welle
Die Frequenz einer Welle ist gleich eins geteilt durch die Periode der Welle (f=1/T). Die Frequenz einer Welle kann auch berechnet werden, indem die Winkelfrequenz (oder Pulsationsfrequenz) der Welle durch zwei pi geteilt wird (f=ω/2π).
Die Formel zur Berechnung der Frequenz einer Welle lautet daher wie folgt:
Gold:
-
ist die Frequenz.
-
ist der Punkt.
-
ist die Winkel- oder Pulsationsfrequenz.
Im Internationalen Einheitensystem (SI) wird die Frequenz einer Welle in Hertz (oder Hertz) ausgedrückt, dessen Symbol Hz ist. Ein Hertz entspricht eins geteilt durch eine Sekunde (Hz=1/s).
Frequenz und Periode einer Welle sind also umgekehrt proportional. Je höher also die Frequenz einer Welle ist, desto kürzer ist ihre Periode, und je niedriger die Frequenz einer Welle, desto länger ist ihre Periode.
Wellenfrequenz und Wellenlänge
In diesem Abschnitt werden wir sehen, welche Beziehung zwischen der Frequenz einer Welle und der Länge einer Welle besteht, da es sich um zwei verwandte physikalische Konzepte handelt.
Die Wellenlänge ist die Entfernung, die die Welle während eines Zyklus oder einer Schwingung zurücklegt, oder anders ausgedrückt: Die Wellenlänge ist die Entfernung zwischen zwei aufeinanderfolgenden äquivalenten Punkten in ihrem Diagramm.
Somit hängen die Frequenz und die Wellenlänge von Wellen zusammen , da die Frequenz einer Welle umgekehrt proportional zu ihrer Wellenlänge ist. Je höher also die Frequenz einer Welle ist, desto kürzer ist ihre Wellenlänge.
Wenn wir außerdem die Frequenz einer Welle mit ihrer Wellenlänge multiplizieren, erhalten wir die Ausbreitungsgeschwindigkeit dieser Welle. Die Frequenz einer Welle hängt also mit ihrer Wellenlänge nach folgender Formel zusammen:
Beispiele für Wellenfrequenzen
Abschließend hinterlassen wir Ihnen einige Beispiele für Wellenfrequenzwerte, um das Konzept der Frequenz einer Welle zu verinnerlichen.
In der folgenden Tabelle sehen Sie die Frequenzen der elektromagnetischen Wellenbänder.
| Name | Wellenfrequenz |
|---|---|
| Gamma Strahlen | > 30Hz |
| Röntgenstrahlen | 30 Hz – 30 PH |
| Ultraviolett | 30 PH – 790 THz |
| sichtbares Licht | 790 THz – 430 THz |
| Infrarot | 430 THz – 300 GHz |
| Mikrowelle | 300 GHz – 300 MHz |
| Radio | 300 MHz – 30 Hz |