周波数
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周波数
frequency

量記号f, ν
次元T −1
種類スカラー
SI単位ヘルツ (Hz)
CGS単位ヘルツ (Hz), サイクル毎秒 (c, c/s)
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周波数(しゅうはすう、英:frequency)とは、工学、特に電気工学電波工学音響工学などにおいて、波動振動が、単位時間当たりに繰り返される回数のことである。周波数は周期逆数であり、単位は「ヘルツ」 (Hz) が使われる。

振動数も英語では frequency でありほぼ同義であるが、「周波数」が主に電気電波に関する工学用語として用いられるのに対し、「振動数」は力学的運動など自然科学(理学)における物理現象に用いられることが多い。

かつては、「サイクル毎秒」(c/s、略して「サイクル」)が使われていたが、1970年代にヘルツに切り替えられた(日本における切替えは1972年7月1日に施行された改正計量法による)。

周波」と略すことがある(例:「高周波」)。
定義

波動現象において、周期を T とすると、波の周波数 f は次のように定義される。 f = 1 T {\displaystyle f={\frac {1}{T}}}

さらに、波の位相速度を v、波長を λ とすると v T = v f = λ {\displaystyle vT={\frac {v}{f}}=\lambda } v = f λ {\displaystyle v=f\lambda }

という関係が成り立ち、周波数 f は f = v λ {\displaystyle f={\frac {v}{\lambda }}}

で表される(等速円運動単振動などの現象については、振動数の項を参照)。

真空中を進む電磁波の場合、その位相速度 v は光速 c に等しい。すなわち、上の式は次のようになる。 f = c λ {\displaystyle f={\frac {c}{\lambda }}}

単色光源から発した波動がある媒体から別の媒体へと伝わる際、その周波数は全く変化せず、波長位相速度だけが変化する。
測定
周波数カウンタ

高い周波数は周波数カウンタを使って測定することが多い。入力された電気信号の周波数を測定し、結果をヘルツ単位でデジタル表示する電子機器である。


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