У чому вимірюється частота?

Отже, перш ніж визначити, в чому вимірюється частота, важливо зрозуміти, що ж це таке? Ми не будемо заглиблюватися в складні фізичні терміни, але деякі поняття з цієї дисципліни нам все-таки знадобляться. По-перше, поняття "частота" - може відноситися тільки до якогось періодичному процесу. Тобто, це дія, яка постійно повторюється в часі. Обертання Землі навколо Сонця, скорочення серця, зміна дня і ночі - все це відбувається з певною частотою. По-друге, свою частоту, або періодичність коливань мають явища, або предмети, які нам, людям, можуть здаватися цілком статичними і нерухомими. Хороший приклад цього - звичайний денне світло. Ми не помічаємо, якого або його зміни, або мерехтіння, але він, все-таки, має свою частоту коливань, оскільки являє собою високочастотні електромагнітні хвилі.

Одиниці виміру

У чому вимірюється частота, в яких одиницях? Для низькочастотних процесів існують свої, окремі одиниці. Наприклад, в космічних масштабах - галактичний рік (звернення Сонця навколо центру Галактики), земний рік, добу і т.д. Зрозуміло, що для вимірювання менших величин, користуватися такими одиницями незручно, тому у фізиці використовується більш універсальна величина "секунда в мінус першого ступеня" (с^-1). Можливо, ви ніколи не чули про подібну міру, і це не дивно - вона зазвичай застосовується лише у науковій, або технічній літературі.

На щастя для нас, в 1960-му році, міру частоти коливань назвали на честь німецького фізика Генріха Герца. Ця величина (герц, скор. Гц) і використовується нами сьогодні. Позначає вона кількість коливань (імпульсів, дій) здійснюються об'єктом в 1 секунду. По-суті, 1 Гц = 1 з^-1. Людське серце, наприклад, має частоту коливань приблизно 1 Гц, тобто скорочується один раз в секунду. Частота процесора вашого комп'ютера, може бути, скажімо, 1 гігагерц (1 млрд. Герц) - це означає, що в ньому відбувається 1000000000 якихось дій в секунду.

Як виміряти частоту?

Якщо говорити про вимірювання частот електричних коливань, то перший прилад, з яким знайомий кожен з нас - це наші власні очі. Завдяки тому, що наші очі вміють вимірювати частоту, ми розрізняємо кольору (нагадаємо, що світло - це електромагнітні хвилі) - самі низькочастотні ми бачимо як червоні, високочастотні - це ближче до фіолетового. Для вимірювання більш низьких (або більш високих частот), люди винайшли безліч приладів.

Взагалі, основних способів вимірювання частоти є два: безпосередній підрахунок імпульсів в секунду, і порівняльний метод. Перший спосіб реалізований в частотомерах (цифрових і аналогових). Другий - у компараторах частот. Метод вимірювання з частотоміром - простіше, в той час як вимір компаратором - точніше. Одним з різновидів порівняльного методу, є вимірювання частоти за допомогою осцилографа (знаком нам по кабінетах фізики ще зі школи) і т.зв. "Фігур Ліссажу". Недолік порівняльного методу - для вимірювання потрібно два джерела коливань, і один з них повинен мати вже відому нам частоту. Сподіваємося, наше маленьке дослідження було вам цікаво!