frekvencích

Frekvence je míra opakování jevu v čase a vyjadřuje, kolikrát se daný proces opakuje za jednu sekundu. Jednotkou je hertz (Hz). Pro periodické signály platí f = 1/T, kde T je období. U rychlých změn se často používá úhlová frekvence ω = 2πf. V různých kontextech se u frekvence pracuje s různými jednotkami a vztahy mezi f a ω, a tak bývá užitečné rozlišovat mezi frekvencí samotnou a jejími harmonickými složkami.

Vnímání a spektrum. Lidské sluchové pásmo zhruba zahrnuje frekvence od 20 Hz do 20 kHz, kde nízké tóny patří do basů a vysoké tóny do výšek. V elektromagnetickém spektru se frekvence rozlišuje od rádiových vln (kHz až GHz), přes mikrovlny až po světlo (přesné frekvence souvisejí s energií fotonů). Frekvence tedy spojuje fyzikální vlastnosti vlnění a kvalitu signálu napříč různými obory.

Analýza signálů a spektrum. U signálů se frekvence zjišťuje pomocí spektrum nebo Fourierovy transformace; umožňuje rozložit signál na součásti s jednotlivými frekvencemi. Čistý tón má jednu frekvenci, složené signály obsahují několik frekvencí, často i harmonické složky. Frekvenční analýza je klíčová v technice, hudbě, lékařství a vědě.

Aplikace. Frekvence hraje roli v telekomunikacích (přenos dat v různých pásmech), radiotechnice, optice a v diagnostice (např. vibrace a rázy v mechanice). Měření frekvencí informuje o vlastnostech systémů, jejich stabilitě a vzájemné interakci jednotlivých složek.