كيفية قياس التردد

التردد

يرتبط مفهوم التردد بالعديد من التطبيقات اليومية التي يتم استخدامها بشكل كبير كتشغيل الراديو وضبطه على محطة ذات تردد معين وسماعها، فالتردد هو جزء من الطيف الكهرومغناطيسي الذي لا يُمكن رؤيته ولكن بوجوده يمكن تمييز الكلام وسماع الموسيقى مثلًا، فالذبذبة المنتظمة على فترات والصادرة من أي جسم أو الاهتزاز الناتج من الحركة يُساعد في فهم تردد الأجسام، ويُرمز له بالرمز f وذلك بحساب عدد التذبذبات التي من الممكن حدوثها في فترة زمنية معينة وتُقاس بوحدة الهيرتز Hz، ومن أبرز التطبيقات عليه في علم الفيزياء مثل الصوت أو الضوء أو حركة البندول المتأرجح، وفي هذا المقال سيتم شرح كيفية قياس التردد.^[١]

كيفية قياس التردد

هناك عدد قليل من الطرق المختلفة التي من الممكن استخدامها في حساب التردد، ويمكن اختيار الطريقة المناسبة للحساب اعتمادًا على المعلومات المُعطاة المتوافرة، ومن أبرز المفاهيم الفيزيائية التي تُساعد في حساب تردد الأجسام والموجات الطول الموجي والزمن الدوري، ومن أبرز الطرق لحساب تردد الأاجسام أو الموجات ما يأتي^[٢]:

• استخدام الطول الموجي: عند معرفة سرعة الموجة وطولها الموجي يمكن قسمتهما على بعضهما لحساب تردد الموجة، فمثلًا إذا كانت سرعة الموجة 320 م/ث وطولها الموجي 322 نانومتر فإن التردد= 320 / 322*10^-7 = 9.94*10^8 هيرتز.
• استخدام سرعة الضوء: وذلك لحساب تردد الموجات الكهرومغناطيسية في الفراغ، فإذا كانت سرعة الضوء لها مقدار ثابت ويُساوي 3*10^8 م/ث والطول الموجي للموجة الكهرومغناطيسية 5.73*10^-7 متر، فإن ناتج القسمة وهو تردد الموجة سيكون 5.24*10^14 هيرتز.
• استخدام الزمن الدوري: وهو الزمن اللازم لإنهاء موجة كاملة، ويتناسب تناسبًا عكسيًا مع تردد الموجة، فإذا كان الزمن الدوري يساوي 0.32 ثانية فإن تردد الموجة يساوي مقلوب الزمن الدوري أي 1 / 0.32 = 3.125 هيرتز.

استخدام التردد الزاوي: وذلك بقسمة قيمة تردد الجسم الذي يتحرك دائريًا على 2*π ، فإذا كانت قيمته تساوي 7.17 فإن تردد الموجة يُساوي 7.17 / 2* 3.14 = 1.14 هيرتز.

التردد الزاوي

يرتبط مفهوم التردد الزاوي بحركة الأجسام الدائرية مثل حركة الكرة بشكل دائري أي على مسار 360 درجة كاملة أو 2π حول الحبل المربوطة فيه أو حركة القمر حول الأرض، وهو كمية قياسية ويُرمز له بالرمز ω، وعند حركة الأجسام دائريًا فإنها تُكوّن زاوية يتحرك خلالها الجسم بحركة متذبذبة، وبذلك يمكن لأي جسم يتحرك بحركة دائرية حساب تردده الزاوي عن طريق ضرب قيمة الزاوية التي يتحرك بها الجسم في الوقت الذي يحتاجه الجسم لإكمال الزاوية، ويُستخدم التقدير الزاوي أو الراديان فمثلًا دوران الأرض حول الشمس يحتاج إلى 365 يومًا لإتمام دورة واحدة أو 2π وبقسمة 2π / 365 يمكن الحصول على تردد حركة الأرض حول الشمس الزاوي، كما أن السرعة الزاوية ترتبط بمفهوم تردد الأجسام الزاوي ولكنها كمية متجهة ويمكن تحديد اتجاهها باستخدام قاعدة اليد اليمنى وبالتالي تحديد اتجاه دوران الأجسام.^[٣]

المراجع

1. ↑ "FREQUENCY", www.encyclopedia.com, Retrieved 23/04/2020. Edited.
2. ↑ "How to Calculate Frequency", www.wikihow.com, Retrieved 23/04/2030. Edited.
3. ↑ "How to Calculate an Angular Frequency", sciencing.com, Retrieved 23/04/2020. Edited.