Dit artikel legt uit wat frequentie is in de natuurkunde. Je ontdekt daardoor wat frequentie in de natuurkunde betekent, de eenheden van frequentie en waarvoor deze fysieke grootheid wordt gebruikt.
Wat is frequentie?
Frequentie is een fysieke grootheid die het aantal herhalingen van een periodieke gebeurtenis per tijdseenheid meet. Met andere woorden, de frequentie geeft aan hoe vaak een gebeurtenis zich binnen een bepaalde tijd herhaalt.
Als een golf zich bijvoorbeeld vijf keer per seconde herhaalt, betekent dit dat de frequentie van die golf vijf cycli per seconde is. De golf heeft dus een frequentie van 5 Hz (hertz). Hieronder zullen we zien wat de frequentie-eenheden zijn.
Om de frequentie van een fysisch fenomeen te berekenen, wordt een tijdsinterval gedefinieerd en wordt het aantal keren dat het fenomeen in dat interval optreedt geteld. De frequentie van dit fenomeen is dan gelijk aan het aantal keren dat het zich heeft herhaald, gedeeld door het bestudeerde tijdsinterval.
Aan de andere kant is de statistische frequentie, de absolute frequentie genoemd, het aantal keren dat een gebeurtenis in een steekproef wordt herhaald. Voor meer informatie raden wij u aan onze site gespecialiseerd in statistieken www.probabilityestadistica.net te bezoeken.
Frequentie-eenheden
De frequentie-eenheid in het Internationale Systeem (SI) is de hertz (of hertz), waarvan het symbool Hz is. De hertz is een frequentie-eenheid die het aantal herhalingen aangeeft dat een fysiek fenomeen in één seconde plaatsvindt.
Nauwkeuriger gezegd: één hertz is gelijk aan 1/s. Een frequentie van één hertz betekent dus dat het bestudeerde fysieke fenomeen slechts één keer per seconde werd herhaald. Op dezelfde manier betekent een frequentie van 7 hertz dat deze zeven keer in één seconde werd herhaald.
De naam hertz werd aan de hoofdfrequentie-eenheid gegeven ter ere van de Duitse natuurkundige Heinrich Rudolf Hertz, sinds hij de voortplanting van elektromagnetische golven ontdekte. Deze naam werd aangenomen tijdens de Algemene Conferentie over Gewichten en Maatregelen (CGPM) van 1960, waarbij de vorige cyclus van namen werd vervangen door de tweede .
Frequentie voorbeelden
Nu we de definitie van frequentie kennen en wat de International System-eenheid ervan is, laten we eens kijken naar verschillende voorbeelden van frequenties uit het dagelijks leven om het concept volledig te begrijpen.
- De overgang van dag naar nacht herhaalt zich bijvoorbeeld eens in de 24 uur, dat wil zeggen dat deze een frequentie heeft van ongeveer 10 -5 Hz.
- Wanneer het menselijk lichaam in rust is, klopt het hart met een frequentie tussen 0,83 Hz en 1,5 Hz.
- De ademhalingsfrequentie van een mens bedraagt ongeveer 12 tot 50 ademhalingen per minuut, of wat neerkomt op hetzelfde, 0,2 tot 0,83 Hz, hoewel dit logischerwijs afhankelijk is van de leeftijd en de fysieke toestand van de persoon.
- Over het algemeen kan het menselijk oor alleen geluidsgolven horen met frequenties tussen 20 Hz en 20.000 Hz.
- In de muziek heeft de standaardtoon een frequentie van 440 Hz.
Frequentie van elektromagnetische golven
Elektromagnetische golven worden geclassificeerd op basis van hun frequentie en golflengte. Daarom presenteren wij u hieronder de verschillende soorten elektromagnetische straling en hun kenmerken.
| naam | Golflengte | Frequentie |
|---|---|---|
| Gamma stralen | <0,01 nm | > 30 Hz |
| röntgenstralen | 0,01 nm – 10 nm | 30Hz – 30PH |
| Ultraviolet | 10 nm – 400 nm | 30PH – 790THz |
| zichtbaar licht | 400 nm – 700 nm | 790 THz – 430 THz |
| Infrarood | 700 nm – 1 mm | 430 THz – 300 GHz |
| Magnetron | 1 mm – 1 m | 300GHz – 300MHz |
| Radio | 1m – 10.000km | 300 MHz – 30 Hz |
Frequentie en periode
Ten slotte zullen we zien wat het verschil is tussen frequentie en periode in de natuurkunde en wat de relatie is tussen deze twee fysieke concepten.
De periode is de tijd tussen het moment waarop een periodieke gebeurtenis plaatsvindt en het moment waarop deze zich opnieuw voordoet.
In de natuurkunde is het verschil tussen frequentie en periode dat frequentie het aantal keren is dat een periodieke gebeurtenis in een bepaalde tijd plaatsvindt, terwijl periode de tijd is tussen twee opeenvolgende gebeurtenissen van de gebeurtenis.
Daarom is de relatie tussen frequentie en periode omgekeerd, zodat wanneer de periode toeneemt, de frequentie afneemt en aan de andere kant, wanneer de periode afneemt, de frequentie toeneemt. Wiskundig gezien is de frequentie dus gelijk aan één over de periode.
