頻率是指單位時間內某事件發生的次數,在物理學中通常用f表示。根據已知信息的不同,計算頻率的方法也不同。本文介紹幾種比較常見的頻率計算方法。
一已知波長頻率的計算方法
《GB/T 2900.65-2004電工術語 照明》定義波長是指在周期波的傳播方向上,相位相同的相鄰兩個點的距離。也就是沿著波的傳播方向,相鄰兩個振動位相相差2π的點之間的距離。同一頻率的波在不同介質中以不同速度傳播,所以波長也不同。
已知波長和波速的頻率計算公式是:
f = V / λ
公式中,f代表頻率,V代表波速, λ代表波長。
例如:波長為322nm的一段聲波在空氣中的傳播速度為320 m/s,求這段波的頻率。
將波長單位轉化為米。如果已知波長的單位是納米,你需要將它的單位轉化成米。方法是除以米和納米的倍數。
λ = 322 nm=322 nm x (1 m / 109 nm) = 3.22 x 10-7 m = 0.000000322 m
用波速除以波長。用波速V,除以以米為單位的波長λ,就可以得到頻率f。
例: f = V / λ = 320 / 0.000000322 = 993788819.88 = 9.94 x 108 Hz
當V為光速時,也就是在真空中頻率的計算時,V=C,那么在真空中頻率的公式為:
f = C / λ
二通過時間或周期頻率的計算方法
事物在運動、變化過程中,某些特征多次重復出現,其第一次開始至結束的這段時間就稱為“周期"。
頻率和完成一次振動所需的時間互為倒數。所以,已知完成一次振動需要的時間,求頻率所用的公式:
f = 1 / T
公式中,f代表頻率,T代表周期或完成一次振動所需的時間。
例如:一道波完成一次振動需要0.32秒,求波的頻率。
f = 1 / T = 1 / 0.32 = 3.125 Hz
三通過角頻率頻率的計算方法
《GB/T 2900.1-2008 電工術語 基本術語》定義角頻率是指頻率與因數2π的乘積。
已知波的角頻率,求波的頻率的公式是:
f = ω / (2π)
公式中,f代表頻率,ω代表角頻率。在數學中,π都是一個常數。
例如:一道波以每秒7.17度的角頻率振動,求波的頻率。
f = ω / (2π) = 7.17 / (2 * 3.14) = 7.17 / 6.28 = 1.14 Hz
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