ความถี่
ความถี่ | |
---|---|
![]() ลูกตุ้มแกว่งสมบูรณ์ 25 รอบใน 60 วินาที ความถี่ 0.416 เฮิรตซ์ | |
สัญลักษณ์ทั่วไป | f, ν |
หน่วยเอสไอ | เฮิรตซ์ (Hz) |
หน่วยอื่น |
|
ในหน่วยฐานเอสไอ | s−1 |
อนุพันธ์ จากปริมาณอื่น |
|
มิติ |
ความถี่ (อังกฤษ: frequency) คือจำนวนการเกิดเหตุการณ์ซ้ำในหนึ่งหน่วยของเวลา[1] ความถี่อาจเรียกว่า ความถี่เชิงเวลา (temporal frequency) หมายถึงแสดงให้เห็นว่าต่างจากความถี่เชิงพื้นที่ (spatial) และความถี่เชิงมุม (angular) คาบคือระยะเวลาของหนึ่งวงจรในเหตุการณ์ที่เกิดซ้ำ ดังนั้นคาบจึงเป็นส่วนกลับของความถี่[2] ตัวอย่างเช่น ถ้าหัวใจของทารกเกิดใหม่เต้นที่ความถี่ 120 ครั้งต่อนาที คาบ (ช่วงเวลาระหว่างจังหวะหัวใจ) คือครึ่งวินาที (นั่นคือ 60 วินาทีหารจาก 120 จังหวะ) ความถี่เป็นตัวแปรสำคัญในวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม สำหรับระบุอัตราของปรากฏการณ์การแกว่งและการสั่น เช่น การสั่นของเครื่องจักร โสตสัญญาณ (เสียง) คลื่นวิทยุ และแสง
นิยาม
[แก้]ในกระบวนการของวงจร เช่น การหมุน การแกว่ง หรือคลื่น ความถี่นิยามโดยจำนวนวงจรต่อหน่วยเวลา ในหลักการของฟิสิกส์และวิศวกรรมศาสตร์ เช่น ทัศนศาสตร์ สวนศาสตร์ วิทยุ ความถี่มักแทนด้วยตัวอักษรละติน f หรือตัวอักษรกรีก "" หรือ ν (นิว)
ความสัมพันธ์ระหว่างความถี่กับคาบของเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นซ้ำหรือการแกว่ง กำหนดให้
หน่วย
[แก้]หน่วยอนุพันธ์เอสไอ ของความถี่คือเฮิรตซ์ (hertz) ตั้งจากนักฟิสิกส์ชาวเยอรมันชื่อ ไฮน์ริช เฮิรตซ์ ความถี่หนึ่งเฮิรตซ์หมายถึงเหตุการณ์เกิดหนึ่งครั้งต่อวินาที ชื่อหน่วยเดิมคือ วงจรต่อวินาที (cycles per second, cps) หน่วยเอสไอของคาบคือวินาที
หน่วยวัดดั้งเดิมที่ใช้กับอุปกรณ์เครื่องกลคือ รอบต่อนาที (revolutions per minute) ย่อว่า r/min หรือ rpm หน่วย 60 rpm เท่ากับหนึ่งเฮิรตซ์[3]
ความถี่ของคลื่น
[แก้]สำหรับคลื่นเสียง คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (เช่นคลื่นวิทยุหรือแสง) สัญญาณไฟฟ้า หรือคลื่นอื่นๆ ความถี่ในหน่วยเฮิรตซ์ของคลื่นนั้นคือจำนวนรอบที่คลื่นนั้นซำรอยเดิมในหนึ่งวินาที สำหรับคลื่นเสียง ความถี่คือปริมาณที่บ่งบอกความทุ้มแหลม
ความถี่ของคลื่นมีความสัมพันธ์กับความยาวคลื่น กล่าวคือความถี่ f มีค่าเท่ากับความเร็ว v ของคลื่นหารด้วยความยาวคลื่น λ (lambda) :
ในกรณีของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เดินทางในสุญญากาศ ความเร็วด้านบนก็คือความเร็วแสง และสมการด้านบนก็เขียนใหม่ได้เป็น:
หมายเหตุ: เมื่อคลื่นเดินทางจากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลางหนึ่ง ความถี่ของคลื่นจะยังคงที่อยู่ ในขณะที่ความยาวคลื่นและความเร็วเปลี่ยนไปตามตัวกลาง
ความถี่รอบตัวเรา
[แก้]โดยทั่วไปเราสามารถแบ่งได้ดังนี้
3000-300 | 300-30 | 30-3 | ความถี่ |
---|---|---|---|
รังสีเอกซ์ | รังสีเอกซ์ | อุลตราไวโอเล็ต (UV) | PHz |
แสงที่มองเห็นได้ | อินฟราเรด (IR) | อินฟราเรด (IR) | THz |
คลื่น Sub millimeter | EHF | SHF | GHz |
UHF | VHF | HF | MHz |
MF | LF | VLF | kHz |
ไฟฟ้ากระแสสลับ | - | Hz |
- ความถี่มาตรฐานของโน้ตตัว A (ลา) นั้นถูกกำหนดไว้ที่ 440 เฮิรตซ์ ซึ่งเท่ากับ 440 รอบต่อวินาที และเป็นความถี่ที่วงออเคสตราใช้เป็นหลักในการตั้งเสียง
- มนุษย์เราจะได้ยินเสียงความถี่ ตั้งแต่ 20 - 20,000 เฮิรตซ์ โดยเสียงที่ต่ำกว่า 20 เฮิรตซ์ เราจะเรียกว่า อินฟราโซนิก และเสียงที่สูงๆขึ้นไปมากกว่า 20,000 เฮิรตซ์ เรียกว่า อัลตราโซนิก
- เปียโน มีความถี่เสียง ตั้งแต่ 27.5 - 4,186 เฮิรตซ์
- กีตาร์ มีความถี่เสียง ตั้งแต่ 82 - 1,174 เฮิรตซ์
- กีตาร์เบส มีความถี่เสียง ตั้งแต่ 82 - 1,174 เฮิรตซ์
- ในทวีปยุโรป ความถี่ของไฟฟ้ากระแสสลับคือ 50 เฮิรตซ์ (ใกล้เคียงกับโน้ตตัว G) ที่ความต่างศักย์ 230 โวลต์
- ในทวีปอเมริกาเหนือ ความถี่ของไฟฟ้ากระแสสลับคือ 60 เฮิรตซ์ (ใกล้เคียงกับโน้ตตัว B แฟลต) 117 โวลต์
ดูเพิ่ม
[แก้]- คลื่น ความกว้างคลื่น ความยาวคลื่น แอมพลิจูด
- ความถี่เชิงมุม การเคลื่อนที่แบบซิมเปิลฮาร์โมนิก
- ดนตรี - ความทุ้มแหลม โน้ตดนตรี การตั้งเสียง
- แสง คลื่นแสง ความกว้างคลื่นแสง ความยาวคลื่นแสง สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า
- คลื่นวิทยุ ความถี่วิทยุ
- ↑ "Definition of FREQUENCY". สืบค้นเมื่อ 3 October 2016.
- ↑ "Definition of PERIOD". สืบค้นเมื่อ 3 October 2016.
- ↑ Davies, A. (1997). Handbook of Condition Monitoring: Techniques and Methodology. New York: Springer. ISBN 978-0-412-61320-3.
Text is available under the CC BY-SA 4.0 license; additional terms may apply.
Images, videos and audio are available under their respective licenses.