التردد – أو ما يُعرف باسم تردد الموجة – هو قياس العدد الإجمالي للاهتزازات في فترة زمنية محددة. هناك عدة طرق مختلفة لحساب التردد بناءً على المعلومات المتوفرة لدينا. استمر في قراءة هذه المقالة لمعرفة المزيد حول الطرق الأكثر فائدة وشعبية لقياس التردد.
خطوات
تردد الطول الموجي
1 تعلم القانون. تتم كتابة معادلة قانون التردد مع إعطاء قيم الطول الموجي وسرعة الموجة على النحو التالي f = V / λ
- في هذه المعادلة، تمثل “f” التردد، و “V” تمثل سرعة الموجة، و تمثل الطول الموجي للموجة.
- مثال إذا افترضنا أن الطول الموجي لموجة صوتية تنتقل في الهواء يبلغ 322 نانومتر وإذا كنت تعلم أن سرعة الصوت تبلغ 320 م / ث. ما هو تردد تلك الموجة الصوتية
2 قم بتحويل وحدة الطول الموجي إلى متر عند الضرورة. إذا وجدت الطول الموجي بالنانومتر، فستحتاج إلى تحويل قيمة الوحدة إلى أمتار بقسمتها على عدد النانومترات في المتر الواحد.
- عندما يتعين علينا استخدام أعداد كبيرة جدًا أو أعداد صغيرة جدًا في تطبيقاتنا المختلفة، سيكون من الأسهل كتابة هذه القيم الكبيرة أو الصغيرة في التدوين العلمي أو الترميز العلمي. التدوين العلمي هو طريقة تستخدم القوة العشرية لكتابة أعداد كبيرة جدًا أو صغيرة جدًا. يمكنك كتابة قيم هذه الأرقام مع أو بدون تدوين علمي، ولكن عندما تقوم بواجبك المنزلي أو عملك المدرسي، يجب أن تلتزم بالتدوين العلمي الصحيح لهذه القيم.
- مثال λ = 322 نانومتر
- 322 نانومتر × (1 م / 10 ^ 9 نانومتر) = 3.22 × 10 ^ -7 م = 0.00000322 م
3 اقسم السرعة على الطول الموجي. لإيجاد التردد f، اقسم سرعة الموجة V على الطول الموجي λ المحول إلى أمتار.
- مثال f = V / λ = 320 / 0.00000322 = 993788819.88 = 9.94 x 10 ^ 8
4 اكتب إجابتك. ستكون قد أكملت حساب تردد الموجة بعد الانتهاء من الخطوة السابقة. اكتب الحل بالهرتز، وهي وحدة تردد الموجة.
- مثال تردد هذه الموجة هو 9.94 × 10 ^ 8 هرتز.
تردد الموجات الكهرومغناطيسية في الفراغ
1 تعلم القانون. يتوافق قانون حساب تردد الموجة في الفراغ مع نظيره الذي يصف تردد الموجة في وسط مادة ليس في فراغ. ستستخدم الثابت الرياضي C الذي يعبر عن سرعة الضوء للتعبير عن سرعة الموجات الكهرومغناطيسية في الفراغ، لأنه لا توجد تأثيرات خارجية على سرعة الموجة في ظل هذه الظروف، سيكون القانون كالتالي f = C / λ
- في هذا القانون، تمثل f التردد، و C تمثل سرعة الضوء، و تمثل الطول الموجي للموجة.
- مثال موجة من الإشعاع الكهرومغناطيسي لها طول موجي 573 نانومتر عندما تمر عبر فراغ، ما هو تردد هذه الموجة الكهرومغناطيسية
2 تحويل وحدة الطول الموجي إلى متر. إذا وجدت الطول الموجي في المسألة بالأمتار، فلن تحتاج إلى إجراء هذا التحويل. ولكن إذا كان الطول الموجي المعني في وحدة أخرى، مثل الميكرومتر، فستحتاج إلى تحويل هذه القيمة إلى متر بقسمته على عدد الميكرومترات لكل متر (والذي يساوي مليون ميكرومتر)
- عندما يتعين علينا استخدام أعداد كبيرة جدًا أو أعداد صغيرة جدًا في تطبيقاتنا المختلفة، سيكون من الأسهل كتابة هذه القيم الكبيرة أو الصغيرة في التدوين العلمي أو الترميز العلمي. التدوين العلمي هو طريقة تستخدم القوة العشرية لكتابة أعداد كبيرة جدًا أو صغيرة جدًا. يمكنك كتابة قيم هذه الأرقام مع أو بدون تدوين علمي، ولكن عندما تقوم بواجبك المنزلي أو عملك المدرسي، يجب أن تلتزم بالتدوين العلمي الصحيح لهذه القيم.
- مثال λ = 573 نانومتر
- نانومتر × (1 م / 10 ^ 9 نانومتر) = 5.73 × 10 ^ -7 م = 0.000000573 573
3 اقسم سرعة الضوء على الطول الموجي. X مصدر البحث سرعة الضوء هي قيمة ثابتة 3.00 × 10 ^ 8 م / ث، لذلك حتى إذا كانت بيانات المشكلة لا تحتوي على قيمة لسرعة الموجة الكهرومغناطيسية، فستستخدم ثابت سرعة الضوء بتقسيمه على الطول الموجي بعد تحويله إلى وحدة المتر.
- مثال على الحل f = C / λ = 3.00 x 10 ^ 8 / 5.73 x 10 ^ -7 = 5.24 x 10 ^ 14
4 اكتب إجابتك. يجب أن تكون قد حسبت قيمة تردد الموجة في الخطوة السابقة. اكتب نتيجة الحل في وحدة التردد المعروفة كما هو مذكور سابقًا بالهرتز
- مثال تردد هذه الموجة هو 5.24 × 10 ^ 14 هرتز
تردد الوقت الدوري
1 تعلم القانون. يتناسب تردد الموجة والوقت اللازم لإكمال تذبذب الموجة عكسًا مع بعضهما البعض، وعلى هذا النحو، فإن الصيغة المستخدمة لحساب التردد عند إعطاء الوقت المستغرق لإكمال دورة الموجة الكاملة هي f = 1 / TX
- في هذا القانون، f هو التردد و T هي الفترة الزمنية، أو مقدار الوقت المستغرق لإكمال تذبذب موجة واحدة.
- مثال أ الوقت الذي تستغرقه موجة معينة لإكمال تذبذب موجة واحدة هو 0.32 ثانية. ما هو تردد تلك الموجة
- مثال ب في 0.57 ثانية، تكمل الموجة 15 ذبذبة كاملة. ما هو تردد هذه الموجة
2 اقسم عدد الاهتزازات أو الاهتزازات على الفترة. عادةً ما يتم إخبارك في المشكلة بالوقت الذي تستغرقه الموجة لإكمال تذبذب واحد، وفي هذه الحالة ستقسم الرقم 1 على الوقت الدوري T. ولكن إذا كانت المشكلة تمنحك الوقت اللازم لإكمال عدد من الاهتزازات، ستقوم بقسمة عدد تلك الاهتزازات على الفترة الإجمالية المطلوبة لإكمالها.
- مثال أ f = 1 / T = 1 / 0.32 = 3.125
- المثال ب f = 1 / T = 15 / 0.57 = 26.316
3 اكتب إجابتك. ستكون قد أكملت حساب تردد الموجة بعد الانتهاء من الخطوة السابقة. اكتب الحل بوحدة هرتز (وحدة التعبير عن تردد الموجة).
- مثال أ تردد هذه الموجة هو 3.125 هرتز.
- مثال ب تردد هذه الموجة 26.316 هرتز.
تردد التردد الزاوي
1 تعلم القانون. إذا كان التردد الزاوي أو السرعة الزاوية للموجة يعطيك التردد الأساسي لتلك الموجة غير مدرج في البيانات، فيمكن حساب تردد تلك الموجة باستخدام التردد الزاوي باستخدام الصيغة التالية f = ω (2π) X
- في القاعدة السابقة، تمثل f تردد الموجة و تمثل التردد الزاوي أو السرعة الزاوية. بينما تمثل π الرمز “i” الذي يعبر عن ثابت رياضي يستخدم بشكل متكرر في المسائل الرياضية.
- مثال تدور موجة بسرعة زاوية تبلغ 7.17 راديان في الثانية. ما هو تردد هذه الموجة
2 اضرب قيمة t في اثنين. يجب أن تضرب قيمة π (3.14) لتحصل على المقام في القانون السابق.
- مثال 2 * π = 2 * 3.14 = 6.28
3 اقسم السرعة الزاوية على ضعف قيمة t. اقسم السرعة الزاوية للموجة بالتقدير الدائري في الثانية (راديان / ثانية) على 6.28، وهو ضعف قيمة t.
- مثال f = ω / (2π) = 7.17 / (2 * 3.14) = 7.17 / 6.28 = 1.14
4 اكتب إجابتك. ستحصل على تردد الموجة عن طريق القيام بالخطوة الأخيرة السابقة للحسابات. اكتب حاصل ضرب قيمة التردد بالهرتز، وحدة التردد.
- على سبيل المثال، تردد هذه الموجة هو 1.14 هرتز.
الأشياء التي سوف تحتاجها
آلة حاسبة.
قلم.
ورق