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Kreisfrequenz

In der Physik und Elektrotechnik wird für sinusförmige Vorgänge

häufig die Kreisfrequenz ω benutzt; sie steht für Winkel pro Zeitspanne; ,

mit 1 Periode 360° = 2π rad = 2π.

Folgefrequenz

Bei einer Folge von periodisch auftretenden elektrischen Impulsen (Spannungs- oder Stromstößen) bezeichnet Folgefrequenz die Anzahl der Impulse pro Zeitintervall, im Unterschied zu den Frequenzen sinusförmiger Schwingungen, durch die im Sinne der Fourieranalyse (s. unten) die Kurvenform des Einzelimpulses beschrieben werden kann. Beispiele:

In der Radartechnik spricht man von

Impulsfolgefrequenz .

In der Medizin wird der Puls als Anzahl Schläge des Herzens pro willkürliche Zeitspanne (z. B. ¼ min) gemessen und in der Einheit Schläge pro Minute angegeben. Man spricht auch von

Pulsfrequenz .

Wenn im Maschinenbau, genauer der Antriebstechnik, die (Anzahl Hübe pro Zeitspanne) eines Zylinders, Aktuators oder sonstigen Linearantriebs angegeben wird, spricht man von Hubfrequenz .

Ortsfrequenz

Neben einer Ereignishäufigkeit pro Zeitintervall kann „Frequenz“ auch eine Ereignishäufigkeit in einer räumlichen Ausdehnung bezeichnen; siehe dazu Ortsfrequenz, zu manchen Anwendungen Wellenzahl.

Frequenzen in der Wellenlehre

Für die Frequenz einer Welle (einem zeitlich

und räumlich periodischen Vorgang) gilt:

wobei die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle im jeweiligen Medium und λ (lambda) die Wellenlänge ist. Die Wellenlänge ist keine zeitliche, sondern eine örtliche Größe. Für Licht in einem Medium mit der Brechzahl n ist, wenn c die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit

bezeichnet, .

Beispielwerte für Frequenzen und Ausbreitungsgeschwindigkeiten

Frequenz der für den Menschen hörbaren Töne in Luft: etwa 20 Hz … 20 kHz, wobei die obere Grenze mit zunehmendem Alter bis < 10 kHz absinkt

Frequenz für die Spracherkennung: etwa 200 Hz … 4 kHz

Geschwindigkeit von Schallwellen in Luft (Schallgeschwindigkeit) bei 20 °C: 343,8 m/s

Frequenz des für den Menschen sichtbaren Lichtes: etwa 400 … 750 THz (1 THz = 1000 GHz = 10 12 Hz)

Geschwindigkeit von Licht im Vakuum (Lichtgeschwindigkeit): 299.792,458 km/s ≈ 300.000 km/s = 300.000.000 m/s

Andere Verwendung des Begriffes

Gelegentlich findet sich „Frequenz“ auch in aus dem Englischen übersetzten Fachbegriffen, die frequency in der allgemeinsprachlichen Bedeutung „Häufigkeit“ oder „Wahrscheinlichkeit“ enthalten, wie beispielsweise die Rekombinationsfrequenz in der Genetik; eine bessere deutsche Bezeichnung ist hier Rekombinationswahrscheinlichkeit.

Frequenzspektrum

Streng sinusförmige Schwingungen kommen in der Natur nicht vor. Dieses ist nicht nur in der Wellenform der Schwingung begründet, sondern auch in der zeitlichen Begrenztheit des Schwingungsvorgangs. Eine mathematisch exakte Sinusschwingung wäre