Frekvens betydning

Frekvens er et mål for, hvor ofte en begivenhed gentager sig inden for et givet tidsrum. I sin mest udbredte tekniske betydning angiver frekvens, hvor mange svingninger, pulser eller hændelser der forekommer pr. sekund, men ordet bruges også mere bredt om hyppighed i statistisk, sociologisk og dagligdags sammenhæng.

Betydning og grundbegreb

Rent matematisk defineres frekvens (f) som det reciprokke af perioden (T):

f = 1 / T

Det betyder, at hvis en lampe blinker én gang hvert 0,2 sekund, er perioden 0,2 s, og frekvensen er 1 / 0,2 s = 5 Hz (Hertz). Jo kortere periode, desto højere frekvens.

Fysisk beskrivelse og måleenheder

• SI-enhed: Hertz (Hz) = s⁻¹
• Multipla: kHz (kilohertz), MHz (megahertz), GHz (gigahertz), THz (terahertz)
• Ikke-SI enheder: Omdrejninger pr. minut (rpm), slag pr. minut (bpm), cyklusser pr. sekund (cps)

Typiske frekvensområder

Felt	Frekvensområde	Eksempel
Lyd (høreområdet)	20 Hz – 20 kHz	Menneskelig tale ~300 Hz – 3 kHz
El-net	50 Hz (Europa) / 60 Hz (USA)	Stikkontakt
Radio AM	530 – 1700 kHz	Lang- og mellembølge
Radio FM	87,5 – 108 MHz	Bilradio
Wi-Fi	2,4 GHz & 5 GHz	Trådløse netværk
Synligt lys	400 – 790 THz	Farver

Etymologi

Ordet frekvens kommer af latin frequentia, der betyder ”tæt, hyppig forekomst”. Det latinske ord stammer fra frequēns (mange, talrig). Begrebet blev introduceret i videnskaben i 1700-tallet i forbindelse med mekaniske svingninger og bølger.

Eksempler på brug i forskellige felter

• Fysik: ”Lys med højere frekvens har kortere bølgelængde.”
• Elektronik: ”Processoren kører ved en clockfrekvens på 3,2 GHz.”
• Akustik: ”Baslyd ligger i det lave frekvensområde.”
• Medicin: ”Patientens puls blev målt til 72 slag pr. minut – en normal frekvens.”
• Statistik: ”Frekvensen af togforsinkelser steg i vintermånederne.”
• Sociologi: ”Undersøgelsen viste høj frekvens af smartphone-brug blandt unge.”
• Astronomi: ”Pulsarer udsender radiosignaler med millisekunds-frekvenser.”
• Musik: ”En tone på 440 Hz svarer til tonen A4.”
• Biologi: ”Genfrekvens beskriver, hvor ofte et gen forekommer i en population.”

Matematiske relationer og formler

• Bølgelængde (λ): λ = v / f, hvor v er bølgens hastighed.
• Vinkelhastighed (ω): ω = 2πf.
• Statistisk relativ frekvens: r = n_i / N, hvor n_i er antallet af observationer af kategori i, og N er det totale antal observationer.

Synonymer og antonymer

Synonymer: hyppighed, svingningstal, takt, kadence (i musik/hjerte), puls, intervalrate (teknisk), repetitionshastighed.

Antonymer (relativt): sjældenhed, sporadisk forekomst, lav hyppighed, stilstand (ingen frekvens = 0 Hz).

Historisk udvikling af begrebet

I 1600-tallet begyndte forskere som Galileo Galilei at beskrive pendulers perioder, men først i slutningen af 1700-tallet blev selve begrebet frekvens eksplicit udskilt fra perioden. 1800-tallet bragte elektromagnetisme og radiobølger, hvor Heinrich Hertz’ eksperimenter (1886-1889) førte til SI-enheden hertz. I det 20. århundrede udvidede brugen sig til elektronik, telekommunikation, digitalteknik og statistik.

Relaterede termer

• Båndbredde: det samlede frekvensinterval et system kan håndtere.
• Resonans: det fænomen hvor et system oscillerer med stor amplitude ved en bestemt frekvens.
• Samplingfrekvens: hvor ofte et analogt signal måles i digital signalbehandling.
• Nyquist-frekvens: halvdelen af samplingfrekvensen; øvre grænse for unik gendannelse af et signal.
• Frekvensspektrum: fordeling af energi over frekvenser i et signal.
• Doppler-frekvens: ændring i frekvens på grund af relativ bevægelse mellem kilde og observatør.

Frekvens i daglig tale og kultur

Selv uden teknisk baggrund støder de fleste på ordet i udtryk som ”høj frekvens af møder”, ”radiofrekvens” eller ”hjertefrekvens”. I populærkulturen bruges ”vibes” ofte som metafor for frekvens og energi; man taler om at være ”på samme frekvens” – et billede på fælles forståelse eller stemning.

Eksempel på kort tekstanalyse

I sætningen ”Deres konflikter optrådte med stigende frekvens” indgår ordet i overført betydning om hyppigheden af en hændelse (konflikt), uden at der nødvendigvis er tale om regelmæssige intervaller.

Se også

• Oscillation
• Periode
• Bølge
• Svingningskreds
• Statistisk fordeling