基本介紹
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基本信息
【詞目】：頻率
德國物理學家赫茲
德國物理學家赫茲【解釋】：物質在1s內完成周期性變化的次數叫做頻率，常用f表示。
【公式】：f=1/T
【物理學單位】：Hz
定義和單位
頻率的定義
物質在1s內完成周期性變化的次數叫做頻率，常用f表示。
為了紀念德國物理學家赫茲的貢獻，人們把頻率的單位命名為赫茲，簡稱“赫”，符號為HZ。
頻率，是時間內完成周期性變化的次數，是描述周期運動頻繁程度的量，常用符號f或ν表示，單位為秒分之一，符號為s-1。
交流電的頻率是指它單位時間內周期性變化的次數，單位是赫茲（Hz），與周期成倒數關係。日常生活中的交流電的頻率一般為50Hz或60Hz，而無線電技術中涉及的交流電頻率一般較大，達到千赫茲（KHz）甚至兆赫茲（MHz）的度量。
單位
物理中頻率的基本單位是赫茲（Hz），簡稱赫，也常用千赫（kHz）或兆赫（MHz）或吉赫（GHz）做單位。1kHz=1000Hz，1MHz=1000000Hz，1GHz=1000MHz。
頻率的分類
工頻
中國使用的電是一種正弦交流電，其頻率是50Hz，即一秒鐘內做了50次周期性變化。交流電的頻率，工業術語叫做工頻。2013年，全世界的電力系統中，工頻有兩種，一種為50Hz，還有一種是60Hz。
聲頻
聲音是機械振動，能夠穿越處於各種物態的物質。這些能夠傳播聲音的物質稱為介質。聲音不能傳播於真空。我們聽到的聲音也是一種有一定頻率的聲波。人耳聽覺的頻率範圍約為20～20000Hz，超出這個範圍的就不為我們人耳所察覺。低於20Hz為次聲波，高於20kHz為超音波。聲音的頻率越高，則聲音的音調越高，聲音的頻率越低，則聲音的音調越低。
潮汐頻率
在天文潮汐學中，由於各種天體活動周期長，以赫茲的單位顯示不便，頻率常用的單位為：cph，即次/小時（cycle per hour）。如最常見的M2分潮的周期約為12.42h，則其頻率通常表示為0.08051cph。
角頻率
周期的倒數叫做頻率，用符號f表示，f = 1/T。
角頻率ω與頻率f之間的關係為：ω = 2πf。
轉角頻率
在控制工程學科中，兩條漸近線相交點的頻率，這個頻率稱為轉折頻率，又名轉角頻率。ω值稱為轉角頻率。
統計頻率
又稱相對次數，即某一事件發生的次數被總的事件數目除，亦即某一數據出現的次數被這一組數據總個數去除。頻率通常用比例或百分數表示。
都卜勒效應
生活中有這樣一個有趣的現象：當一輛救護車迎面駛來的時候，聽到聲音越來越高；而車離去的時候聲音越來越低。你可能沒有意識到，這個現象和醫院使用的彩超同屬於一個原理，那就是“都卜勒效應”。
都卜勒效應Doppler effect是紀念奧地利物理學家及數學家克里斯琴·約翰·都卜勒（Christian Johann Doppler）而命名的，他於1842年首先提出了這一理論。主要內容為物體輻射的波長因為波源和觀測者的相對運動而產生變化。在運動的波源前面，波被壓縮，波長變得較短，頻率變得較高（藍移blue shift）；在運動的波源後面時，會產生相反的效應。波長變得較長，頻率變得較低（紅移red shift）；波源的速度越高，所產生的效應越大。根據波紅（藍）移的程度，可以計算出波源循著觀測方向運動的速度。
測量方法
為了定量分析物理學上的頻率，勢必涉及頻率測量。頻率測量一般原理，是通過相應的感測器，將周期變化的特性轉化為電信號，再由電子頻率計顯示對應的頻率，如工頻、聲頻、振動頻率等。除此之外，還有套用都卜勒效應原理，對聲頻的測量。
測量頻率的方法一般分為無源測頻法、有源測頻法及電子計數法三種。
無源測頻法(又可分為諧振法和電橋法)，常用於頻率粗測，精度在1%左右。
有源比較法可分為拍頻法和差頻法，前者是利用兩個信號線性疊加以產生拍頻現象，再通過檢測零拍現象進行測頻，常用於低頻測量，誤差在零點幾Hz；
後者則利用兩個非線性信號疊加來產生差頻現象，然後通過檢測零差現象進行測頻，常用於高頻測量，誤差在±20 Hz左右。
電子計數法在測量範圍和精度上都有一定的不足，而電子計數法主要通過單片機進行控制。由於單片機的較強控制與運算功能，電子計數法的測量頻率範圍寬，精度高，易於實現。
