مجرة - Majarah
طريقك الى العالم

ما هو التردد وكيف يمكن قياسة

تعريف التردد

تعريف التردد (بالإنجليزية : Frequency  ) : هو مجموعة من الأحداث المتكررة التي تحدث على فترات زمنية معينة , وهو ما يعني انه حدث ما يقوم بالحدوث عدد معين من المرات كل عدد معين من الثواني , مثل عندما نقوم بلمس بركة مياة فإنه يحدث اضطراب يقوم بعمل بعض الموجات فإن فمثلا يحدث 5 موجات كل ثانية فهذا ما يطلق عليه التردد .

وحدة قياس التردد

وحدة القياس (بالإنجليزية : Measuring Unit) من أهم وسائل التعرف على المادة وعلى كمية هذه المادة ,في معظم العلوم وخاصة علم الفيزياء , فإن العلماء قاموا بعمل وحدات القياس لسهولة التعرف على المادة , فمثلا اذا قلت شربت اليوم من الماء 5 . هل فهمت شئ من الرقم 5 ؟ , بالطبع لا فيجب الإكمال بعدها بوحدة قياس معينة فمثلا 5 أكواب , 5 لتر , 5 ملل الخ.. هكذا فهمت ماذا أقصد  بوحدة القياس , ولكن ما يهمنا هو وحدة قياس التردد , وحدة قياس التردد هي الهرتز ( بالإنجليزية : Hertz) وتساوي 1/ثانية , أي عندما نقول أن التردد المصاحب لموجة ما يساوي 5 هيرتز فهذا يعني ان هذه الموجة يحدث 5 مرات كل 1 ثانية .

رمز التردد

لكل وحدة قياس رمز ما حتى يسهل كتابته والتعرف عليه فيما بعد , وتكون هذه الرموز معروفة عالمياً فمثلا رمز الكيلو جرام  هو كجم ( بالإنجليزية : Kg ) , هكذا قمت بالتعرف على المراد بدون مواجهة أي صعوبة والتردد مثل هذه الوحدات يملك رمز فريد خاصة به وهو (Hz)

مثال على التردد

في المثال التالي  ستلاحظ حدوث عدة تغيرات في الشكل في زمن معين من الوقت فمثلاً الشكل الأول يحدث 0.5 ومضة في الثانية مما يعني حدوث ومضة واحدة كل ثانيتين ,والشكل الثاني يحدث ومضة كل ثانية واحدة , والشكل الأخير يحدث ومضتين في الثانية الواحدة مما يعني حدوث ومضة كل 0.5 ثانية , وغالباً عن الحديث عن التردد , فهذا يعني أننا نتكلم عن تردد موجة صوتية أو تردد موجة ضوئية أو تردد موجة  كهرومغناطيسية  

وابضاً يمكن للأذن البشرية أن تتعرف على الترددات من الموجات الصوتية  ولكن هناك ترددات معينة يمكن  سماعها مثل الموجات التي  يتراوح تردّدها بين 20 ذبذبة في الثانية و 20.000 ذبذبة/الثانية .

وتردد الضوء الذي نراه يتراوح بين 430  تيراهرتز ( ضوء أحمر ) إلى 750 تيراهرتز ( ضوء بنفسجي ) .

يمكن أن تستقبل الأذن البشرية موجات صوتية بترددات تتراوح من 20 اهتزازًا في الثانية إلى 20000 اهتزاز في الثانية. في الواقع ، يمكن للأطفال سماع ترددات تصل إلى 20 كيلو هرتز ، ولكن مع تقدمهم في السن ، تقل قدرتهم على السمع عند هذه الترددات العالية. يبلغ تردد التيار المتردد في المنافذ الكهربائية المنزلية في أوروبا وإفريقيا وأستراليا ومعظم أجزاء آسيا 50 هرتز (أي 50 اهتزازًا في الثانية) ، ولكن في معظم أجزاء الأمريكتين ، يكون التردد 60 اهتزازًا في الثانية ( 60 هرتز). يتراوح تردد الضوء المرئي في الطيف الكهرومغناطيسي من 430 THz (الضوء الأحمر) إلى 750 THz (الضوء الأرجواني).

قانون التردد

عالم الفيزياء يتميز بكثرة قوانينها الرياضية والفيزيائية ولكن ما يهمنا هو معرفة القانون الصحيح لمعرفة التردد وهو كالأتي , اذا فرضنا :-

  • λ : هو الطول الموجي ( بالإنجليزية : Wavelength )
  • F : هو التردد (بالإنجليزية : Frequency ) 
  • V : سرعة الموجة 

فإن قانون معرفة التردد هو   : F = V/T وكما قلنا يقاس بوحدة الهيرتز

العلاقة بين التردد و الطول الموجي

العلاقة بين التردد والطول الموجي هي علاقة عكسية أي كلما زاد الطول الموجي قل التردد وكلما قل الطول الموجي  زاد التردد .

العلاقة بين التردد و سرعة الموجة  

العلاقة بين التردد وسرعة الموجة هي بعكس العلاقة السابقة لأنها علاقة طردية أي كلما زادت سرعة الموجة زاد التردد و كلما قلت سرعة الموجة قل التردد.

الفرق بين التردد والتيار المتردد 

يوجد فئة قليلة من الناس لا تستطيع التفريق بين التردد والتيار المتردد حيث ان التردد عبارة عن مجموعة من الاحداث المتكررة كما ذكرنا سابقاً بينما التيار المتردد عبارة عن تيار كهربي .

انواع التردد

التردد الزاوي :

التردد الزاوي هو احد انواع التردد ويتم التعبير عنه من خلال حرف w  وهو حرف يوناني كما ان التردد الزاوي يعمل على وصف سرعة التغيير في موجة جسم يتذبذب حركة توافقية بسيطة فعلى سبيل المثال :      w=2πf

التردد الحيزي :

التردد الحيزي هو احد انواع التردد التي لا يعرفها العديد من الناس حيث ان التردد الحيزي يكون عبارة عن عدد ازواج الخطوط السوداء والبيضاء في المتر الواحد من صورة لخطوط بيضاء وسوداء .

التردد الطبيعي 

التردد الطبيعي في علم الفيزياء يطلق عليه الرنين وهو عبارة عن ظاهرة فيزيائية عن طريقها يميل النظام الفيزيائي الى الاهتزاز بأقصى شدة ويحدث ذلك عندما يتعرض النظام الى مجموعة من الترددات تسمى ترددات الرنين .

تردد الموجات 

تردد الموجات هو عبارة عن مجموعة من الموجات تمر من خلال نقطة ثابتة في وحدة معينة من الزمن ، وتتميز الترددات الموجية باستخدام بعض الحروف التي تنتمي للغة اليونانية خاصة عند تحديد الموجات الكهرومغناطيسية ، بالاضافة الى اشعة جاما والاشعة السينية والضوء

طول الموجة

الطول الموجي هو الفجوة بين وحدات الموجة المماثلة والقابلة للمقارنة ، وهي المسافة بين الأطوار المتشابهة (الارتفاع مع القمة أو القاع مع القاع). هناك بعض الموجات التي نلقي نظرة عليها يومًا بعد يوم ، جنبًا إلى جنب مع موجات الضوء أو الصوت أو المياه. قد يكون هناك مغازلة عكسية بين طول الموجة وترددها. إذا كانت الموجات متساوية في السرعة ، يمكن أن يكون للموجة الأقصر تردد أعلى.

في الممارسة العملية ، الموجة هي اضطراب في المساكن المحلية ، إلى جانب الضغط في موجات الصوت والماء أو كهرباء الموضوع الكهرومغناطيسي في الموجات الخفيفة.

يختلف الحجم الذي تتفاعل معه حواس الإنسان (مثل البصر أو السمع) مع الموجات تبعًا لطول الموجة. يمكن للعين البشرية فقط اكتشاف الموجات من الطيف الكهرومغناطيسي التي تتراوح من 400 إلى سبعمائة نانومتر في الفترة ، بينما يمكن للأذن أن تلتقط موجات بتردد يتراوح بين 20 هرتز و 20 كيلوهرتز ، مما يعني أن أطول الموجات تتراوح من 17 مترًا إلى 17 ملم على التوالي (1 كيلوهرتز = حوالي ألف هرتز).

لما لا تترك تعليق