频率

频率是指一个事件在一定时间内重复发生的频率。

在物理学中,波的频率是指一秒钟内经过某点的波峰数(波峰就是波的峰值)。

赫兹(符号Hz)是频率的单位。

频率和波长之间的关系用公式表示。

f = v / λ {/displaystyle f=v//lambda}。 {\displaystyle f=v/\lambda }

其中v为速度,λ {\displaystyle \lambda }。{\displaystyle \lambda }lambda)为波长。光波的频率公式为f=c/λ {/displaystyle f=c/lambda }{\displaystyle f=c/\lambda },其中c为光速

所有电磁波在真空中以光速传播,但当它们通过非真空的介质时,传播速度较慢。其他波,如声波,则以低得多的速度传播,不能在真空中传播。

电磁波的例子有:光波、无线电波、红外辐射、微波和伽马波

随着时间的流逝--这里是在水平轴上从左到右移动--五个正弦波以不同的速率(或比率)有规律地变化或循环。红色波(上)的频率最低(即以最慢的速度循环),而紫色波(下)的频率最高(以最快的速度循环)。
随着时间的流逝--这里是在水平轴上从左到右移动--五个正弦波以不同的速率(或比率)有规律地变化或循环。红色波(上)的频率最低(即以最慢的速度循环),而紫色波(下)的频率最高(以最快的速度循环)。

三种不同频率的正弦波f。
三种不同频率的正弦波f。

视觉化电磁波

不同类型的电磁波有不同的频率。

例子

一种可视化的方法是,如果有两列火车以同样的速度行驶,但其中一列火车的车厢尺寸比另一列火车小。如果有人选取了一个不动的东西,比如一个路标,然后数一数每列火车在一秒钟内有多少节车厢通过路标,就会知道每列火车的车厢通过频率。列车通过标志柱的数量和频率会不一样,因为列车车厢较小的列车在一秒钟内通过标志柱的车厢数会比列车车厢较大的列车多。知道了一秒钟内通过标志柱的车数,知道了火车的速度,就可以从数学上算出每列火车的每节车厢的大小。

例如,如果火车以每秒10英里的速度行驶,一秒钟内有10节车厢通过,那么每节车厢就有1英里长。如果另一列火车也以每秒10英里的速度行驶,一秒钟内有20节火车车厢通过,那么就可以知道该列火车的每节火车车厢是1/2英里长。这个例子说明,知道电磁波的频率就可以得到波长,因为所有的电磁波都以光速传播,所以c=v(lambda),其中v是频率,lambda是波长,c是光速。因此,频率的另一种表达方式是说频率是c大于lambda。

两辆不同的火车以相同的速度行驶
两辆不同的火车以相同的速度行驶

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