Frecuencia

La frecuencia es la frecuencia con la que se repite un evento en un periodo de tiempo determinado.

En física, la frecuencia de una onda es el número de crestas de onda que pasan por un punto en un segundo (una cresta de onda es el pico de la onda).

El hercio (símbolo Hz) es la unidad de frecuencia.

La relación entre la frecuencia y la longitud de onda se expresa mediante la fórmula

f = v / λ {\displaystyle f=v/\lambda } {\displaystyle f=v/\lambda }

donde v es la velocidad y λ (lambda) es la longitud de onda. {\displaystyle \lambda }(lambda) es la longitud de onda. La fórmula de la frecuencia de las ondas luminosas es f = c / λ {\displaystyle f=c/\lambda } donde {\displaystyle f=c/\lambda }c es la velocidad de la luz.

Todas las ondas electromagnéticas viajan a la velocidad de la luz en el vacío, pero viajan a velocidades más lentas cuando atraviesan un medio que no es el vacío. Otras ondas, como las sonoras, viajan a velocidades mucho más bajas y no pueden atravesar el vacío.

Algunos ejemplos de ondas electromagnéticas son: las ondas de luz, las ondas de radio, la radiación infrarroja, las microondas y las ondas gamma.

Senos con tres frecuencias diferentes f.Zoom
Senos con tres frecuencias diferentes f.

A medida que transcurre el tiempo -aquí moviéndose de izquierda a derecha en el eje horizontal- las cinco ondas sinusoidales varían, o ciclan, regularmente a diferentes ritmos (o proporciones). La onda roja (arriba) tiene la frecuencia más baja (es decir, cicla a la velocidad más lenta) mientras que la onda púrpura (abajo) tiene la frecuencia más alta (cicla a la velocidad más rápida).Zoom
A medida que transcurre el tiempo -aquí moviéndose de izquierda a derecha en el eje horizontal- las cinco ondas sinusoidales varían, o ciclan, regularmente a diferentes ritmos (o proporciones). La onda roja (arriba) tiene la frecuencia más baja (es decir, cicla a la velocidad más lenta) mientras que la onda púrpura (abajo) tiene la frecuencia más alta (cicla a la velocidad más rápida).

Visualización de las ondas electromagnéticas

Los diferentes tipos de ondas electromagnéticas tienen diferentes frecuencias.

Ejemplo

Una forma de visualizar esto es si hubiera dos trenes viajando a la misma velocidad, pero el tamaño de los vagones fuera menor en un tren que en el otro. Si alguien eligiera algo que no se moviera, como un poste de señalización, y contara cuántos vagones pasan por el poste de señalización en un segundo para cada tren, sabría la frecuencia de los vagones que pasan en cada tren. El número y la frecuencia de los vagones que pasan por el poste de la señal serían diferentes, porque el tren con vagones más pequeños tendría más vagones que pasan por el poste de la señal en un segundo que el tren con vagones más grandes. Sabiendo cuántos vagones pasan por el poste de la señal en un segundo, y conociendo la velocidad del tren, se podría calcular matemáticamente el tamaño de cada vagón de cada tren.

Por ejemplo, si el tren se moviera a 16 kilómetros por segundo y pasaran 10 vagones en un segundo, entonces cada vagón tendría una longitud de 1 milla. Si el otro tren también se moviera a 16 kilómetros por segundo y pasaran 20 vagones en un segundo, entonces se sabría que cada vagón tiene una longitud de 1/2 milla para ese tren. Este ejemplo muestra que conociendo la frecuencia de una onda electromagnética se obtiene la longitud de onda, ya que todas las ondas electromagnéticas viajan a la velocidad de la luz de modo que c = v (lambda) donde v es la frecuencia y lambda es la longitud de onda, y c es la velocidad de la luz. Por tanto, otra forma de expresar la frecuencia es decir que la frecuencia es c sobre lambda.

Dos trenes diferentes que viajan a la misma velocidadZoom
Dos trenes diferentes que viajan a la misma velocidad

Preguntas y respuestas

P: ¿Qué es la frecuencia?


R: La frecuencia es la frecuencia con la que un acontecimiento se repite durante un periodo de tiempo determinado.

P: ¿Qué unidad se utiliza para medir la frecuencia?


R: El hercio (símbolo Hz) es la unidad de frecuencia.

P: ¿Qué fórmula expresa la relación entre la frecuencia y la longitud de onda?


R: La relación entre la frecuencia y la longitud de onda se expresa mediante la fórmula f=v/λ, donde v es la velocidad y λ (lambda) es la longitud de onda.

P: ¿Cómo cambia esta fórmula para las ondas luminosas?


R: La fórmula de la frecuencia de las ondas luminosas es f=c/λ, donde c es la velocidad de la luz.

P: ¿A qué velocidad viajan las ondas electromagnéticas en el vacío?


R: Todas las ondas electromagnéticas viajan a la velocidad de la luz en el vacío.

P: ¿A qué velocidad viajan a través de otros medios?


R: Las ondas electromagnéticas viajan a velocidades más lentas cuando lo hacen a través de un medio que no es el vacío.

P: ¿Existen ejemplos de ondas electromagnéticas?


R: Algunos ejemplos de ondas electromagnéticas son las ondas de luz, las ondas de radio, la radiación infrarroja, las microondas y los rayos gamma.

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