Frequenza

La frequenza è la frequenza con cui un evento si ripete per un determinato periodo di tempo.

In fisica, la frequenza di un'onda è il numero di creste d'onda che passano un punto in un secondo (una cresta d'onda è il picco dell'onda).

Hertz (simbolo Hz) è l'unità di frequenza.

La relazione tra frequenza e lunghezza d'onda è espressa dalla formula:

f = v / λ {\fscx130\fscy130\frx40}F = v / λ {\fscx130\fscy130\frx40}V = v / λ {\displaystyle f=v/\lambda }

dove v e' velocita' e λ {\a6} {\displaystyle \lambda }(lambda) è la lunghezza d'onda. La formula per la frequenza delle onde luminose è f = c / λ {\fscx130\fscy130\frx40} {\displaystyle f=c/\lambda }dove la c è la velocità della luce.

Tutte le onde elettromagnetiche viaggiano alla velocità della luce nel vuoto, ma viaggiano a velocità più basse quando viaggiano attraverso un mezzo che non è il vuoto. Altre onde, come le onde sonore, viaggiano a velocità molto più basse e non possono viaggiare nel vuoto.

Esempi di onde elettromagnetiche sono: onde luminose, onde radio, radiazioni infrarosse, microonde e onde gamma.

Con il passare del tempo - qui spostandosi da sinistra a destra sull'asse orizzontale - le cinque onde sinusoidali variano, o ciclicamente, regolarmente a velocità (o rapporti) differenti. L'onda rossa (in alto) ha la frequenza più bassa (cioè cicli al ritmo più lento) mentre l'onda viola (in basso) ha la frequenza più alta (cicli al ritmo più veloce).
Con il passare del tempo - qui spostandosi da sinistra a destra sull'asse orizzontale - le cinque onde sinusoidali variano, o ciclicamente, regolarmente a velocità (o rapporti) differenti. L'onda rossa (in alto) ha la frequenza più bassa (cioè cicli al ritmo più lento) mentre l'onda viola (in basso) ha la frequenza più alta (cicli al ritmo più veloce).

Sines con tre diverse frequenze f.
Sines con tre diverse frequenze f.

Visualizzazione delle onde elettromagnetiche

I diversi tipi di onde elettromagnetiche hanno frequenze diverse.

Esempio

Un modo per visualizzarlo è se ci fossero due treni che viaggiano alla stessa velocità, ma le dimensioni dei vagoni erano più piccole su un treno rispetto all'altro. Se qualcuno scegliesse qualcosa che non si muove, come un cartello, e poi contasse quanti vagoni ferroviari passano il cartello in un secondo per ogni treno, saprebbe la frequenza di passaggio dei vagoni in ogni treno. Il numero e la frequenza dei vagoni ferroviari che passano in ogni treno sarebbe diverso, perché il treno con vagoni più piccoli avrebbe più vagoni che passano in un secondo rispetto al treno con vagoni più grandi. Sapendo quanti vagoni passano in un secondo, e conoscendo la velocità del treno, si potrebbe calcolare matematicamente la dimensione di ogni vagone per ogni treno.

Per esempio, se il treno si muoveva a 10 miglia al secondo e 10 vagoni ferroviari passavano in un secondo, allora ogni vagone ferroviario sarebbe lungo 1 miglio. Se anche l'altro treno si muoveva a 10 miglia al secondo e 20 vagoni ferroviari passavano in un secondo, allora si saprebbe che ogni vagone ferroviario era lungo mezzo miglio per quel treno. Questo esempio mostra che conoscere la frequenza di un'onda elettromagnetica dà la lunghezza d'onda, poiché tutte le onde elettromagnetiche viaggiano alla velocità della luce in modo che c = v (lambda) dove v è la frequenza e lambda è la lunghezza d'onda, e c è la velocità della luce. Pertanto, un altro modo di esprimere la frequenza è dire che la frequenza è c sopra lambda.

Due treni diversi che viaggiano alla stessa velocità
Due treni diversi che viaggiano alla stessa velocità

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