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)

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