Հաճախություն

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Տարբեր հաճախություններով սինուսոիդային ալիքներ։ Հորիզոնական առանցքը ցույց է տալիս ժամանակը։

Հաճախություն, պարբերական պրոցեսը նկարագրող ֆիզիկական մեծություն, ցույց է տալիս միավոր ժամանակում կատարված պարբերական գործողությունների թիվը։ Սովորաբար նշանակվում է ~{\nu}, ~f, ~{\omega} և ~F տառերով։ Միավորների միջազգային համակարգում հաճախության միավորը հերցն է՝ Հց (Hz): Հաճախությանը հակադարձ համեմատական մեծությունը կոչվում է պարբերություն: Այն ցույց է տալիս կրկնվող երևույթի տևողությունը։ Օրինակ, եթե նորածին երախայի սիրտը բաբախում է րոպեում 120 անգամ, ապա բաբախումների պարբերությունը (երկու բաբախումների միջակայքը) կես վայրկյան է։ Ինչպես ժամանակը, հաճախությունը ամենաճշգրիտ չափվող ֆիզիկական մեծություններից է. մինչև 10−17 հարաբերական ճշտությամբ[1]:


Բնության մեջ կան տարբեր հաճախությամբ պարբերական պրոցեսներ՝ սկսած ~10−16 Հց-ից (Արեգակի պտտման հաճախությունը մեր գալակտիկայի կենտրոնի շուրջը) մինչև ~1035 Հց (մեծ էներգիայով տիեզերական ճառագայթների դաշտի տատանումների հաճախությունը):


Քվանտային մեխանիկայում քվանտամեխանիկական վիճակի ալիքային ֆունկցիայի տատանումների պարբերությունը այդ վիճակի էներգիայի ֆիզիկական իմաստն ունի, ինչ հետ կապված՝ միավորների համակարգը հաճախ ընտրվում է այնպես, որ հաճախությունը և էներգիան արտահայտվում են միևնույն միավորներով։ Այլ կերպ ասած, անցումային գործակիցը հաճախության և էներգիայի միջև՝ Պլանկի հաստատունը, E=hν բանաձևում ընտրվում է հավասար 1-ի։


Մարդու աչքը ընկալում է 4×1014 հաճախությունից մինչև 8×1014 հաճախությամբ էլեկտրամագնիսական տատանումները. Տատանումների պարբերությամբ որոշվում է լույսի գույնը։ Մարդու ձայնային զգայարանը՝ ականջը, ընկալում է 20 Հց-ից մինչև 20 կՀց հաճախությամբ ակուստիկական ալիքները։ Տարբեր կենդանիների համար օպտիկական և ակուստիկական տատանումների ընկալման հաճախային ընդգրկույթները տարբեր են։

Ձայնային տատանումների հաճախությունների հարաբերությունը արտահայտվում է երաժշտական ինտերվալների օգնությամբ, ինչպիսիք են օկտավան, տերցիան, կվինտան և այլն։ Ձայնի հաճախությունների միջև մեկ օկտավա ինտերվալը նշանակում է, որ այդ հաճախությունները տարբերվում են 2 անգամ։ Հաճախային ինտերվալների նկարագրման համար կիրառվում է նաև դեկադան, որը հաճախային միջակայքն է 10 անգամ իրարից տարբեր հաճախությունների միջև։ Մարդու ձայնային ընկալունակության ընդգրկույթը 3 դեկադա է՝ 20 Հց-ից մինչև 20 000 Հց:


Ակնթարթային հաճախությունը և սպեկտրային բաղադրիչների հաճախությունները[խմբագրել]

Պարբերական ազդանշանը բնութագրվում է ակնթարթային հաճախությամբ, որը փուլի փոփոխման արագությունն է։ Այդ ազդանշանը կարելի է ներկայացնել նաև որպես հաստատուն հաճախություններ ունեցող հարմանիկ սպեկտրային բաղադրիչների գումար։

Շրջանային հաճախություն[խմբագրել]

Ֆիզիկայի որոշ բաժիններում, մասնավորապես էլեկտրադինամիկայում, ինչպես նաև որոշ կիրառական հաշվարկներում անկյունային (շրջանային, շառավղային, ցիկլիկ) հաճախությունը (նշանակվում է ~ {\omega}) Շրջանային հաճախությունը տատանումներրի պարբերության հետ կապված է ~\omega = 2\pi f առնչությամբ։ Շրջանային հաճախության մաթեմատիկական իմաստը տատանումների լրիվ փուլի առաջին ածանցյալն է ըստ ժամանակի։ Շրջանային հաճախության միավորը ռադիան/վայրկյանն է (ռ/վ):

Պտտական շարժումը դիտարկելիս մեխանիկայում շրջանային հաճախության անալոգը անկյունային հաճախությունն է։

Դիսկրետ երևույթների հաճախություն[խմբագրել]

Դիսկրետ երևույթների՝ իմպուլսների հաճախությունը ֆիզիկական մեծություն է, որը հավասար է միավոր ժամանակում կատարվող դիսկրետ (ընդհատ) իրադարձությունների թվին։ Միավորը վ−1 է։ Գործնականում իմպուլսի հաճախության չափման համար կիրառվում է Հերցը։

Պտտման հաճախություն[խմբագրել]

Պտտման հաճախությունը ֆիզիկական մեծություն է, որը ցույց է տալիս լրիվ պտույտների թիվը միավոր ժամանակում։ Միավորը՝ վ−1՝ պտույտ վայրկյանում։

Առնչվող մեծություններ[խմբագրել]

Հաճախության հետ սերտորեն կապված են հետևյալ մեծությունները՝

Չափումները[խմբագրել]

  • Հաճախության չափման համար կիրառվում են տարբեր տիպի հաճախաչափեր, այդ թվում՝ էլեկտրոնային, կոնդենսատորային, ռեզոնանսային հաճախաչափեր, ինչպես նաև սպեկտրի անալիզատորներ։
  • Տրված ճշտությամբ հաճախություն ստանալու համար օգտագործվում են տարբեր չափեր՝ հաճախության ստանդարտներ, հաճախության սինթեզատորներ, ազդանշանների գեներատորներ և այլն։
  • Հաճախությունները համեմատվում են հաճախային համեմատիչի կամ օցսիլոգրաֆի օգնությամբ՝ ըստ Լիսաժի ֆիգուրների։

Հղումներ[խմբագրել]

  1. «Ատոմական ժամացույցների ճշտության նոր ռեկորդ»։ Membrana։ փետրվարի 5, 2010թ.։ Արխիվացված օրիգինալից 2012-02-09-ին։ http://www.webcitation.org/65JoP77Ex։ Վերցված է 2011 թ․ մարտի 4։