تعریف فرکانس

تعریف فرکانس:
به طور خلاصه، فرکانس را می توان تعداد تکرار یک واقعه در واحد زمان تعریف کرد. این تعریف که به فرکانسِ زمانی نیز موسوم است، به تقابل دو فرکانسِ زاویه ای و فرکانسِ فضایی تأکید دارد.

در ادامه به معرفی دو فرکانس ِ زاویه ای و فضایی نیز خواهیم پرداخت.

با توجه به مطلب فوق، می توانیم مفهومی دیگر از تعریف فرکانس را موسم به دوره (Period) استخراج کنیم.

دوره که اصولاً با نام دوره تناوب شناخته می شود، مدت زمانی است که یک رخداد یا واقعه، روند یا سیکل (Cycle) کاملی را (1 بار) طی می کند.

در واقع دوره تناوب را می توانیم عکس فرکانس تعریف کنیم. در فیزیک و علوم مهندسی، فرکانس را با نماد fیاν و دوره تناوب را با نماد T نمایش می دهند.

شکل (1): در نمایش موجی، به حدفاصل دو قله، یا دو دره یا یک قله و یک دره، دوره تناوب گفته می شود.

بدیهی است که واحد دوره تناوب T در سیستم استانداردSI، ثانیهs است. واحد فرکانس را به افتخار فیزیکدان آلمانی «هاینریش رودلف هرتز» (Heinrich Rudolf Hertz)، هرتز می نامند و با نماد Hz نمایش می دهند

به عنوان مثال اگر، قلب یک نوزاد تازه متولد شده با فرکانسِ 120 بار در دقیقه تپش کند، دوره تناوب عمل تپش، یعنی مدت زمانی که 1 عمل کامل تپش (انقباض و انباسط قلب) رخ می دهد 0.5 ثانیه است (60 تقسیم بر 120).

میزان نرخ نوسازی تصویر یا «رفرش رِیت» (Refresh Rate) که بر حسب فرکانس بیان می شود، مثالی دیگر از واحد فرکانس است. به طور مثال مانیتوری با رفرش ریت 120Hz، در 1 ثانیه تصویرش 120 بار تکرار می شود.

شکل (3): هرچه میزان Refresh Rate یک نمایشگر که بر حسب هرتز (Hz) بیان می شود، بیشتر باشد، تصویر پیوسته و شفاف تری خواهیم داشت.

در سیستم های مکانیکی دوار نیز که با واحد rpm (دور بر دقیقه) سنجیده می شوند، به هر 60 دور در دقیقه، 1 هرتز می گویند (1Hz≡1rpm).

فرکانس یکی از مهم ترین پارامتر های فیزیک و علوم مهندسی است که به وسیله آن، تمامی پدیده های ارتعاشی، نوسانی و انواع موج های مکانیکی و صوتی را تفسیر می کنند.

از آنجا که دوره تناوب و فرکانس در واقع یک مفهوم هستند، جهت راحتی کار، معمولاً برای امواج آهسته و طولانی نظیر امواج سطحی اقیانوس ها از دوره تناوب موج و برای امواج کوتاه و سریع از فرکانس استفاده می کنند. در جدول زیر دوره تناوب نظیر هر فرکانس آمده است: