이 기사에서는 물리학에서 주파수가 무엇인지 설명합니다. 따라서 물리학에서 주파수가 무엇을 의미하는지, 주파수 단위는 무엇인지, 그리고 이 물리량의 용도는 무엇인지 알게 될 것입니다.
빈도란 무엇입니까?
주파수는 단위 시간당 주기적인 사건의 반복 횟수를 측정하는 물리량입니다. 즉, 빈도는 주어진 시간에 이벤트가 반복되는 횟수를 나타냅니다.
예를 들어, 파동이 초당 5번 반복된다면 이는 해당 파동의 주파수가 초당 5주기임을 의미합니다. 따라서 파동의 주파수는 5Hz(헤르츠)입니다. 아래에서는 주파수 단위가 무엇인지 살펴보겠습니다.
물리적 현상의 빈도를 계산하기 위해서는 시간 간격을 정의하고 그 간격 동안 현상이 발생한 횟수를 계산합니다. 이 현상의 빈도는 반복된 횟수를 연구된 시간 간격으로 나눈 값과 같습니다.
반면, 절대 빈도라고 불리는 통계적 빈도는 표본 내에서 사건이 반복되는 횟수입니다. 자세한 내용을 알아보려면 통계 전문 사이트인 www.probabilityestadistica.net을 방문하는 것이 좋습니다.
주파수 단위
국제체계(SI)의 주파수 단위는 헤르츠(또는 헤르츠)이며, 기호는 헤르츠(Hz)이며, 헤르츠는 물리적 현상이 1초에 일어나는 반복 횟수를 나타내는 주파수의 단위이다.
보다 정확하게는 1헤르츠는 1/s와 같습니다. 따라서 1헤르츠의 주파수는 연구된 물리적 현상이 초당 한 번만 반복되었음을 의미합니다. 마찬가지로, 7헤르츠라는 주파수는 1초에 7번 반복되었다는 의미입니다.
헤르츠라는 이름은 독일의 물리학자 하인리히 루돌프 헤르츠(Heinrich Rudolf Hertz)가 전자기파의 전파를 발견한 이후 그를 기리기 위해 주파수의 주요 단위에 붙여졌습니다. 이 명칭은 1960년 CGPM(General Conference on Weights and Measures)에서 채택되었으며, 이전 명칭을 두 번째 명칭으로 대체했습니다.
주파수 예
이제 주파수의 정의와 국제 체계 단위가 무엇인지 알았으니 개념을 완전히 이해하기 위해 일상 생활에서 사용되는 주파수의 몇 가지 예를 살펴보겠습니다.
- 예를 들어, 낮에서 밤으로의 전환은 24시간마다 한 번씩 반복됩니다. 즉, 주파수는 약 10 -5Hz 입니다.
- 인체가 휴식을 취할 때 심장은 0.83Hz에서 1.5Hz 사이의 주파수로 박동합니다.
- 인간의 호흡수는 분당 약 12~50회, 즉 0.2~0.83Hz로, 이는 논리적으로 사람의 나이와 신체 상태에 따라 다릅니다.
- 일반적으로 인간의 귀는 20Hz에서 20,000Hz 사이의 주파수를 갖는 음파만 들을 수 있습니다.
- 음악에서 표준음의 주파수는 440Hz입니다.
전자기파의 주파수
전자기파는 주파수와 파장에 따라 분류됩니다. 따라서 우리는 다양한 유형의 전자기 방사선과 그 특성을 아래에서 소개합니다.
| 이름 | 파장 | 빈도 |
|---|---|---|
| 감마선 | <0.01nm | > 30Hz |
| 엑스레이 | 0.01nm – 10nm | 30Hz – 30PH |
| 자외선 | 10nm – 400nm | 30PH – 790THz |
| 가시 광선 | 400nm – 700nm | 790THz ~ 430THz |
| 적외선 | 700nm – 1mm | 430THz ~ 300GHz |
| 마이크로파 | 1mm – 1m | 300GHz – 300MHz |
| 라디오 | 1m – 10000km | 300MHz ~ 30Hz |
빈도와 기간
마지막으로 물리학에서 주파수와 주기의 차이는 무엇인지, 그리고 이 두 물리적 개념의 관계는 무엇인지 알아보겠습니다.
기간은 주기적 이벤트가 발생하는 시점과 다시 발생하는 시점 사이의 시간입니다.
물리학에서 주파수와 주기의 차이점은 주파수는 주어진 시간에 주기적인 사건이 발생하는 횟수이고, 주기는 사건이 연속적으로 두 번 발생하는 사이의 시간이라는 것입니다.
따라서 주파수와 주기의 관계는 역의 관계이므로, 주기가 증가하면 주파수는 감소하고, 주기가 감소하면 주파수는 증가한다. 따라서 수학적으로 빈도는 해당 기간 동안 1과 같습니다.
