frekvensvågor

Frekvensvågor är vågor som kännetecknas av en regelbunden tidsmässig variation i en fysisk storhet, till exempel tryck, elektrisk spänning eller elektromagnetisk fältstyrka. Frekvensen f anger hur många fullständiga cykler som uppstår per sekund och mäts i hertz (Hz). Perioden T är inversen av frekvensen: T = 1/f. Vågens hastighet v och dess våglängd λ förhåller sig genom v = f λ.

Frekvensvågor finns inom olika typer av vågor: mekaniska vågor som ljud i luft eller vibrationer i ett fast material; elektromagnetiska vågor som synligt ljus, radiovågor och röntgenstrålar; samt materievågor i kvantmekanik, till exempel elektronvågor enligt de Broglie-hypotesen.

När en våg passerar från ett medium till ett annat är frekvensen oftast konstant, medan hastigheten och våglängden ändras. Detta följer från att f är konstant och λ = v/f: λ1/λ2 = v1/v2.

Dispersion uppstår när olika frekvenser färdas med olika hastigheter i ett material, vilket kan leda till färgseparation i glas eller signalförändringar i optiska fibrer.

Energi i en frekvensvåg är kopplad till vågans amplitud; istället för amplitudens storlek används ofta intensitet, som är proportionell mot kvadraten av amplituden. Frekvensvågor är centrala inom kommunikation, spektroskopi och många mätnings- och bildtekniker. Fourier-analys beskriver hur komplexa signaler kan byggas upp av flera vågkomponenter med olika frekvenser.