Fréquence

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Généralités

La fréquence est le nombre de fois qu'un phénomène a été ou est observable pendant une unité de temps.

• Un phénomène est périodique si les caractéristiques observées se reproduisent à l'identique pendant des durées égales consécutives.

La période du phénomène est la durée minimale au bout de laquelle il se reproduit avec les mêmes caractéristiques.

• La période est l'inverse (au sens mathématique) de la fréquence.

Si l'unité de temps choisie est la seconde, la fréquence est mesurée en hertz (symbole : Hz), du nom du physicien Heinrich Hertz.

Différence

Un phénomène périodique est dit oscillatoire s'il présente une évolution continue cyclique autour d'un état d'équilibre, pouvant s'analyser en une composition de certaines fonctions mathématiques, dites fonctions circulaires ou trigonométriques parce qu'elles s'appliquent au déplacement d'un point à la circonférence d'un cercle de rayon unité. La fonction sinus est la plus connue de ces fonctions.

Par exemple, un balancier d'horloge murale présente une oscillation périodique dont la période est ajustable grâce au déplacement de son centre d'inertie par rapport à l'axe de suspension. En déplaçant la masse vers le bas, on allonge la longueur du pendule équivalent, ce qui augmente ainsi sa période ou diminue sa fréquence, et ralentit le pendule.

Nota : les phénomènes oscillatoires ne sont pas tous périodiques. Par exemple les frottements font généralement varier les oscillations en amplitude et en durée (oscillations amorties).

Une vibration est un phénomène mécanique de déplacement ou de déformation autour d'un point d'équilibre, éventuellement virtuel. Après une évolution transitoire, la vibration peut s'établir en régime stationnaire et présenter une fréquence stable (et donc une période).

Les phénomènes ondulatoires sont des phénomènes qui concernent la propagation d'une onde dans un milieu, tels que la déformation progressive de la surface de l'eau après un choc.

Les phénomènes ondulatoires les plus couramment rencontrés sont de nature sonore, électromagnétique ou élastique. La fréquence d'un son est la caractérique principale de sa hauteur perçue.

Quand le phénomène ondulatoire étudié est stationnaire et régulier, si v est la vitesse de propagation de l'onde dans le milieu considéré et si lambda est la longueur d'onde du phénomène, alors la fréquence f vaut v/lambda.

Une bande de fréquence est une portion du spectre électromagnétique

Voir aussi:

• fréquence propre
• onde
• traitement du signal
• signal périodique
• série de Fourier
• transformée de Fourier

See also: Fréquence, Astronomie, Atome, Basse fréquence, Centre d'inertie, Dynamique, Déformation élastique, Eau