Հաճախություն

Հաճախություն, պարբերական պրոցեսը նկարագրող ֆիզիկական մեծություն, ցույց է տալիս միավոր ժամանակում կատարված պարբերական գործողությունների թիվը։ Սովորաբար նշանակվում է 
  
    
      
         
        
          ν
        
      
    
    {\displaystyle ~{\nu }}
  , 
  
    
      
         
        f
      
    
    {\displaystyle ~f}
  , 
  
    
      
         
        
          ω
        
      
    
    {\displaystyle ~{\omega }}
   և 
  
    
      
         
        F
      
    
    {\displaystyle ~F}
   տառերով։ Միավորների միջազգային համակարգում հաճախության միավորը հերցն է՝ Հց (Hz)։ Հաճախությանը հակադարձ համեմատական մեծությունը կոչվում է պարբերություն։ Այն ցույց է տալիս կրկնվող երևույթի տևողությունը։ Օրինակ, եթե նորածին երախայի սիրտը բաբախում է րոպեում 120 անգամ, ապա բաբախումների պարբերությունը (երկու բաբախումների միջակայքը) կես վայրկյան է։ 
Ինչպես ժամանակը, հաճախությունը ամենաճշգրիտ չափվող ֆիզիկական մեծություններից է. մինչև 10−17 հարաբերական ճշտությամբ։
Բնության մեջ կան տարբեր հաճախությամբ պարբերական պրոցեսներ՝ սկսած ~10−16 Հց-ից (Արեգակի պտտման հաճախությունը մեր գալակտիկայի կենտրոնի շուրջը) մինչև ~1035 Հց (մեծ էներգիայով տիեզերական ճառագայթների դաշտի տատանումների հաճախությունը)։
Քվանտային մեխանիկայում քվանտամեխանիկական վիճակի ալիքային ֆունկցիայի տատանումների պարբերությունը այդ վիճակի էներգիայի ֆիզիկական իմաստն ունի, ինչ հետ կապված՝ միավորների համակարգը հաճախ ընտրվում է այնպես, որ հաճախությունը և էներգիան արտահայտվում են միևնույն միավորներով։ Այլ կերպ ասած, անցումային գործակիցը հաճախության և էներգիայի միջև՝ Պլանկի հաստատունը, E=hν բանաձևում ընտրվում է հավասար 1-ի։
Մարդու աչքը ընկալում է 4×1014 հաճախությունից մինչև 8×1014 հաճախությամբ էլեկտրամագնիսական տատանումները. Տատանումների պարբերությամբ որոշվում է լույսի գույնը։ Մարդու ձայնային զգայարանը՝ ականջը, ընկալում է 20 Հց-ից մինչև 20 կՀց հաճախությամբ ակուստիկական ալիքները։ Տարբեր կենդանիների համար օպտիկական և ակուստիկական տատանումների ընկալման հաճախային ընդգրկույթները տարբեր են։
Ձայնային տատանումների հաճախությունների հարաբերությունը արտահայտվում է երաժշտական ինտերվալների օգնությամբ, ինչպիսիք են օկտավան, տերցիան, կվինտան և այլն։ Ձայնի հաճախությունների միջև մեկ օկտավա ինտերվալը նշանակում է, որ այդ հաճախությունները տարբերվում են 2 անգամ։ Հաճախային ինտերվալների նկարագրման համար կիրառվում է նաև դեկադան, որը հաճախային միջակայքն է 10 անգամ իրարից տարբեր հաճախությունների միջև։ Մարդու ձայնային ընկալունակության ընդգրկույթը 3 դեկադա է՝ 20 Հց-ից մինչև 20 000 Հց:


== Ակնթարթային հաճախությունը և սպեկտրային բաղադրիչների հաճախությունները ==
Պարբերական ազդանշանը բնութագրվում է ակնթարթային հաճախությամբ, որը փուլի փոփոխման արագությունն է։ Այդ ազդանշանը կարելի է ներկայացնել նաև որպես հաստատուն հաճախություններ ունեցող հարմանիկ սպեկտրային բաղադրիչների գումար։


== Շրջանային հաճախություն ==
Ֆիզիկայի որոշ բաժիններում, մասնավորապես էլեկտրադինամիկայում, ինչպես նաև որոշ կիրառական հաշվարկներում անկյունային (շրջանային, շառավղային, ցիկլիկ) հաճախությունը (նշանակվում է 
  
    
      
         
        
          ω
        
      
    
    {\displaystyle ~{\omega }}
  ) Շրջանային հաճախությունը տատանումներրի պարբերության հետ կապված է 
  
    
      
         
        ω
        =
        2
        π
        f
      
    
    {\displaystyle ~\omega =2\pi f}
   առնչությամբ։ Շրջանային հաճախության մաթեմատիկական իմաստը տատանումների լրիվ փուլի առաջին ածանցյալն է ըստ ժամանակի։ Շրջանային հաճախության միավորը ռադիան/վայրկյանն է (ռ/վ)։
Պտտական շարժումը դիտարկելիս մեխանիկայում շրջանային հաճախության անալոգը անկյունային հաճախությունն է։


== Դիսկրետ երևույթների հաճախություն ==
Դիսկրետ երևույթների՝ իմպուլսների հաճախությունը ֆիզիկական մեծություն է, որը հավասար է միավոր ժամանակում կատարվող դիսկրետ (ընդհատ) իրադարձությունների թվին։ Միավորը վ−1 է։ Գործնականում իմպուլսի հաճախության չափման համար կիրառվում է Հերցը։


== Պտտման հաճախություն ==
Պտտման հաճախությունը ֆիզիկական մեծություն է, որը ցույց է տալիս լրիվ պտույտների թիվը միավոր ժամանակում։ Միավորը՝ վ−1՝ պտույտ վայրկյանում։


== Առնչվող մեծություններ ==
Հաճախության հետ սերտորեն կապված են հետևյալ մեծությունները՝

Հաճախային շերտի լայնություն՝ 
  
    
      
         
        
          f
          
            m
            a
            x
          
        
        −
        
          f
          
            m
            i
            n
          
        
      
    
    {\displaystyle ~f_{max}-f_{min}}
  ,
Հաճախային միջակայք՝ 
  
    
      
         
        log
        ⁡
        (
        
          f
          
            m
            a
            x
          
        
        
          /
        
        
          f
          
            m
            i
            n
          
        
        )
      
    
    {\displaystyle ~\log(f_{max}/f_{min})}
  ,
Հաճախային շեղում՝ 
  
    
      
         
        Δ
        f
        
          /
        
        2
      
    
    {\displaystyle ~\Delta f/2}
  ,
Տատանումների պարբերություն՝ 
  
    
      
         
        1
        
          /
        
        f
      
    
    {\displaystyle ~1/f}
  ,
Ալիքի երկարություն՝ 
  
    
      
         
        
          v
        
        
          /
        
        f
      
    
    {\displaystyle ~{v}/f}
  ,
Անկյունային արագություն՝ 
  
    
      
         
        d
        ϕ
        
          /
        
        d
        t
        ;
        2
        π
        
          F
          
            B
            P
            .
          
        
      
    
    {\displaystyle ~d\phi /dt;2\pi F_{BP.}}
  :


== Չափումները ==
Հաճախության չափման համար կիրառվում են տարբեր տիպի հաճախաչափեր, այդ թվում՝ էլեկտրոնային, կոնդենսատորային, ռեզոնանսային հաճախաչափեր, ինչպես նաև սպեկտրի անալիզատորներ։
Տրված ճշտությամբ հաճախություն ստանալու համար օգտագործվում են տարբեր չափեր՝ հաճախության ստանդարտներ, հաճախության սինթեզատորներ, ազդանշանների գեներատորներ և այլն։
Հաճախությունները համեմատվում են հաճախային համեմատիչի կամ օցսիլոգրաֆի օգնությամբ՝ ըստ Լիսաժի ֆիգուրների։


== Հղումներ ==