Tần số là gì? Những thông tin cơ bản về tần số

Khi tiến hành nghiên cứu về các loại sóng cũng như các hình thức truyền tin người ta thường nhắc đến tần số. Tuy nhiên tần số là gì cũng như công thức tính tần số như thế nào chính xác không phải ai cũng biết. Những thông tin được Blog Số Đề chia sẻ dưới đây sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về những kiến thức về tần số.

Tần số là gì?

Để giải đáp thắc mắc về khái niệm tần số là gì, thì đây là số lần của một hiện tượng lặp đi lặp lại dựa trên một đơn vị thời gian. Để tính được tần số, bạn có thể lựa chọn một khoảng thời gian và ước tính số lần mà hiện tượng này xuất hiện trong khoảng thời gian đó, sau đó chia kết quả thu được cho khoảng thời gian đã chọn.

Đơn vị đo tần số chính là nghịch đảo của đơn vị đo thời gian. Trong hệ đo lường quốc tế thì tần số được kí hiệu là Hz - đặt tên theo một chuyên gia vật lý học người Đức, Heinrich Rudolf Hertz. 1 Hz thể hiện tần số lặp lại của một sự việc đúng bằng 1 lần trong mỗi giây, với công thức tính như sau: 1 Hz = 1 / s

Một số loại đơn vị đo khác của khái niệm tần số là:

• Số vòng quay trong một phút (ký hiệu là RPM - Revolutions Per Minute): dùng cho tốc độ động cơ,…
• Số nhịp đập trong một phút (ký hiệu là BPM - Beats Per Minute): dùng để đo nhịp tim hoặc nốt nhạc trong lĩnh vực âm nhạc,…

Tần số trong tiếng Anh được gọi với từ Frequency. Ở một số trường hợp, người ta còn sử dụng từ Pulse để chỉ khái niệm tần số. Tần số 60Hz sẽ tương ứng với tần số 60 Pulse.

Tần số là gì?

Những thông tin cơ bản về tần số

Các khái niệm liên quan

• Hertz (Hz): là đơn vị đo tần số.
• Chu kỳ: là một làn sóng hoàn chỉnh của điện áp hoặc dòng điện xoay chiều
• Luân phiên: là một nửa chu kỳ
• Thời gian: là thời gian cần thiết để tạo ra một chu kỳ hoàn chỉnh của làn sóng
• Tần số âm thanh: từ 15 Hz đến 20kHz (phạm vi tần số âm thanh tai người nghe được)
• Tần số vô tuyến: từ 30 – 300 kHz
• Tần số thấp: 300 kHz – 3 MHz
• Tần số trung bình: 3-30 MHz
• Tần số cao: 30-300 MHz

Tần số liên hệ với chu kỳ

Tần số được tính qua liên hệ với chu kỳ là thời gian giữa hai lần xuất hiện liên tiếp của hiện tượng. Tần số f bằng nghịch đảo chu kỳ T theo công thức là f= 1/T.

Tần số trong chuyển động sóng

Là số lần thấy đỉnh sóng tại một điểm trong một thời gian nhất định. Bước sóng bằng chu kỳ nhân với vận tốc sóng, tần số f bằng vận tốc sóng v chia cho bước sóng = f = v / λ.

Tần số quét màn hình

Là các thông số kỹ thuật của các thiết bị điện tử có dạng màn hình như tần số quét tivi, smartphone, laptop,… ở màn hình LCD hoặc màn hình LED.

Tần số âm thanh nghe được

Là một dạng năng lượng cảm nhận thông qua sóng lan truyền trong không gian, dẫn đến thích giác con người, con người có thể nghe được trong khoảng từ 20 – 20.000 Hz.

Tần số âm thanh nghe được

Công thức tính tần số đơn giản và chính xác nhất

Cách tính tần số dựa vào bước sóng

Công thức: Khi đã cho bước sóng và vận tốc dao động, ta có công thức tính tần số f như sau: f = V / λ

Trong đó, V chính là vận tốc của sóng, f là tần số và λ là bước sóng. Ta có thể quy đổi bước sóng sang đơn vị m nếu cần thiết. Nếu bước sóng đã biết ở dạng nano-mét thì bạn cần chuyển đổi sang đơn vị chuẩn là mét. Ta lấy giá trị đó chia cho số nanomet trong một mét là ra kết quả.

Chú ý: Trong khi giá trị mà bạn đang tính toán rất bé hoặc rất lớn, hãy chuyển giá trị đó về dạng số liệu khoa học chuẩn để thực hiện thao tác tính dễ dàng hơn.

Cách tính tần số sóng điện từ ở trong chân không

Công thức để tính tần số sóng trong chân không giống như công thức tính ở môi trường ngoài chân không. Nhưng lưu ý rằng, ở môi trường chân không thì vận tốc sóng sẽ không bị ảnh hưởng bởi những yếu tố khác. Vì vậy, có thể nói vận tốc sóng điện từ trong trường hợp này sẽ ngang với vận tốc ánh sáng. Do đó, ta có công thức tính tần số f như sau: f = C / λ. Trong đó, C là vận tốc của ánh sáng, f là tần số và λ là bước sóng.

Nếu bước sóng được đề bài đưa dưới đơn vị khác, chẳng hạn như micromet thì bạn cần chuyển đổi về đơn vị mét. Hãy lấy giá trị đó chia cho số micromet trong một mét là được kết quả.

Cách tính tần số sóng điện từ ở trong chân không

Cách tính tần số dựa trên thời gian hoặc chu kỳ

Như bạn đã biết, tần số và thời gian là hai đại lượng cần để có thể hoàn thành một dao động sóng. Hai đại lượng này lại tỉ lệ nghịch với nhau. Từ đó, ta có thể suy ra công thức tính tần số nếu đề bài cho dữ kiện về thời gian hoàn thành dao động là: f = 1 / T.

Trong đó, ta có f là tần số và T chính là chu kỳ thời gian, hay chính là lượng thời gian cần để một dao động hoàn thành.

Thông thường, đề bài sẽ cho ta biết thời gian cần thiết để một dao động hoàn thành là bao nhiêu. Như vậy, trong trường hợp này, ta lấy nghịch đảo của chu kỳ thời gian (tức là lấy 1 chia cho T). Nếu chu kỳ thời gian được đề bài cho là chu kỳ của nhiều dao động, ta chỉ cần lấy số dao động chia cho tổng chu kỳ thời gian để tất cả dao động đó hoàn thành là xong.

Như vậy, với công thức tính như trên, bạn đã biết được tần số của sóng, nhớ ghi kèm theo đơn vị tần số là Hz nhé.

Cách tính tần số dựa trên tần số góc

Nếu đề bài đã cho trước tần số góc của một sóng, ta áp dụng công thức sau để tính tần số chuẩn của sóng đó: f = ω / (2π).

Trong đó, ta có đơn vị ω là tần số góc và f là tần số chuẩn. Giống như những bài toán khác, ta có π chính là hằng số pi. Nhân đôi giá trị pi lên (tức là 3,14 nhân với 2), ta có thể xác định được mẫu số như công thức trên.

Cách tính tần số dựa trên tần số góc

Kết luận

Bài viết trên Blog Số Đề đã giúp bạn hiểu hơn về tần số là gì cùng công thức tính tần số chi tiết và chính xác nhất. Mong rằng những điều này sẽ giúp công việc và quá trình học tập của các bạn diễn ra thuận lợi, suôn sẻ.

Tags liên quan: