ഫ്രീക്വൻസി കൺവെർട്ടർ
ആവൃത്തി — ടെക്റ്റോണിക് പ്ലേറ്റുകൾ മുതൽ ഗാമാ കിരണങ്ങൾ വരെ
ഭൗതികശാസ്ത്രം, എഞ്ചിനീയറിംഗ്, സാങ്കേതികവിദ്യ എന്നിവയിലെ ആവൃത്തി യൂണിറ്റുകൾ പഠിക്കുക. നാനോഹെർട്സ് മുതൽ എക്സാഹെർട്സ് വരെ, ആന്ദോളനങ്ങൾ, തരംഗങ്ങൾ, ഭ്രമണം, കൂടാതെ ഓഡിയോ മുതൽ എക്സ്-റേ വരെയുള്ള സംഖ്യകളുടെ അർത്ഥം മനസ്സിലാക്കുക.
ഫ്രീക്വൻസിയുടെ അടിസ്ഥാനങ്ങൾ
എന്താണ് ഫ്രീക്വൻസി?
ഒരു സെക്കൻഡിൽ എത്ര ആവർത്തനങ്ങൾ നടക്കുന്നു എന്ന് ഫ്രീക്വൻസി കണക്കാക്കുന്നു. ഒരു ബീച്ചിൽ തിരമാലകൾ അടിക്കുന്നതുപോലെയോ നിങ്ങളുടെ ഹൃദയം മിടിക്കുന്നതുപോലെയോ. ഹെർട്സ് (Hz)-ൽ അളക്കുന്നു. f = 1/T, ഇവിടെ T പിരീഡ് ആണ്. ഉയർന്ന Hz = വേഗതയേറിയ ആന്ദോളനം.
- 1 Hz = സെക്കൻഡിൽ 1 ആവർത്തനം
- ഫ്രീക്വൻസി = 1 / പിരീഡ് (f = 1/T)
- ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി = കുറഞ്ഞ പിരീഡ്
- തരംഗങ്ങൾക്കും, ആന്ദോളനങ്ങൾക്കും, ഭ്രമണത്തിനും അടിസ്ഥാനം
ഫ്രീക്വൻസിയും പിരീഡും
ഫ്രീക്വൻസിയും പിരീഡും പരസ്പരം വിപരീതമാണ്. f = 1/T, T = 1/f. ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി = കുറഞ്ഞ പിരീഡ്. 1 kHz = 0.001 s പിരീഡ്. 60 Hz എസി = 16.7 ms പിരീഡ്. വിപരീത അനുപാതം!
- പിരീഡ് T = ഓരോ ആവർത്തനത്തിനുമുള്ള സമയം (സെക്കൻഡ്)
- ഫ്രീക്വൻസി f = സമയത്തിനനുസരിച്ചുള്ള ആവർത്തനങ്ങൾ (Hz)
- f × T = 1 (എപ്പോഴും)
- 60 Hz → T = 16.7 ms
തരംഗദൈർഘ്യവുമായുള്ള ബന്ധം
തരംഗങ്ങൾക്ക്: λ = c/f (തരംഗദൈർഘ്യം = വേഗത/ഫ്രീക്വൻസി). പ്രകാശം: c = 299,792,458 m/s. 100 MHz = 3 m തരംഗദൈർഘ്യം. ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി = കുറഞ്ഞ തരംഗദൈർഘ്യം. വിപരീത അനുപാതം.
- λ = c / f (തരംഗ സമവാക്യം)
- പ്രകാശം: c = 299,792,458 m/s കൃത്യം
- റേഡിയോ: λ മീറ്ററിൽ നിന്ന് കിലോമീറ്ററിലേക്ക്
- പ്രകാശം: λ നാനോമീറ്ററിൽ
- ഫ്രീക്വൻസി = സെക്കൻഡിലെ ആവർത്തനങ്ങൾ (Hz)
- f = 1/T (ഫ്രീക്വൻസി = 1/പിരീഡ്)
- λ = c/f (ഫ്രീക്വൻസിയിൽ നിന്നുള്ള തരംഗദൈർഘ്യം)
- ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി = കുറഞ്ഞ പിരീഡും തരംഗദൈർഘ്യവും
യൂണിറ്റ് സിസ്റ്റങ്ങൾ വിശദീകരിക്കുന്നു
എസ്.ഐ യൂണിറ്റുകൾ - ഹെർട്സ്
Hz എസ്.ഐ യൂണിറ്റാണ് (ആവർത്തനങ്ങൾ/സെക്കൻഡ്). ഹെൻറിച്ച് ഹെർട്സിന്റെ പേരിലാണ് ഇത് അറിയപ്പെടുന്നത്. നാനോ മുതൽ എക്സാ വരെയുള്ള പ്രിഫിക്സുകൾ: nHz മുതൽ EHz വരെ. 27 ഓർഡർ ഓഫ് മാഗ്നിറ്റ്യൂഡ്! എല്ലാ ആന്ദോളനങ്ങൾക്കും സാർവത്രികം.
- 1 Hz = 1 ആവർത്തനം/സെക്കൻഡ്
- kHz (10³), MHz (10⁶), GHz (10⁹)
- THz (10¹²), PHz (10¹⁵), EHz (10¹⁸)
- nHz, µHz, mHz വേഗത കുറഞ്ഞ പ്രതിഭാസങ്ങൾക്ക്
കോണീയവും ഭ്രമണപരവും
കോണീയ ഫ്രീക്വൻസി ω = 2πf (റേഡിയൻസ്/സെക്കൻഡ്). ഭ്രമണത്തിന് RPM (വിപ്ലവങ്ങൾ/മിനിറ്റ്). 60 RPM = 1 Hz. ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിന് ഡിഗ്രി/സമയം. വ്യത്യസ്ത കാഴ്ചപ്പാടുകൾ, ഒരേ ആശയം.
- ω = 2πf (കോണീയ ഫ്രീക്വൻസി)
- RPM: മിനിറ്റിലെ വിപ്ലവങ്ങൾ
- 60 RPM = 1 Hz = 1 RPS
- °/s വേഗത കുറഞ്ഞ ഭ്രമണങ്ങൾക്ക്
തരംഗദൈർഘ്യ യൂണിറ്റുകൾ
റേഡിയോ എഞ്ചിനീയർമാർ തരംഗദൈർഘ്യം ഉപയോഗിക്കുന്നു. f = c/λ. 300 MHz = 1 m തരംഗദൈർഘ്യം. ഇൻഫ്രാറെഡ്: മൈക്രോമീറ്ററുകൾ. ദൃശ്യമായത്: നാനോമീറ്ററുകൾ. എക്സ്-റേ: ആംഗ്സ്ട്രോം. ഫ്രീക്വൻസിയോ തരംഗദൈർഘ്യമോ—ഒരേ നാണയത്തിന്റെ ഇരുവശങ്ങൾ!
- റേഡിയോ: മീറ്ററിൽ നിന്ന് കിലോമീറ്ററിലേക്ക്
- മൈക്രോവേവ്: സെന്റിമീറ്ററിൽ നിന്ന് മില്ലിമീറ്ററിലേക്ക്
- ഇൻഫ്രാറെഡ്: µm (മൈക്രോമീറ്ററുകൾ)
- ദൃശ്യമായത്/യുവി: nm (നാനോമീറ്ററുകൾ)
ഫ്രീക്വൻസിയുടെ ഭൗതികശാസ്ത്രം
പ്രധാന സൂത്രവാക്യങ്ങൾ
f = 1/T (പിരീഡിൽ നിന്നുള്ള ഫ്രീക്വൻസി). ω = 2πf (കോണീയ ഫ്രീക്വൻസി). λ = c/f (തരംഗദൈർഘ്യം). മൂന്ന് അടിസ്ഥാന ബന്ധങ്ങൾ. ഏതെങ്കിലും ഒരു അളവ് അറിഞ്ഞാൽ, മറ്റുള്ളവ കണ്ടെത്തുക.
- f = 1/T (പിരീഡ് T സെക്കൻഡിൽ)
- ω = 2πf (ω rad/s-ൽ)
- λ = c/f (c = തരംഗവേഗത)
- ഊർജ്ജം: E = hf (പ്ലാങ്കിന്റെ നിയമം)
തരംഗത്തിന്റെ സവിശേഷതകൾ
എല്ലാ തരംഗങ്ങളും v = fλ (വേഗത = ഫ്രീക്വൻസി × തരംഗദൈർഘ്യം) അനുസരിക്കുന്നു. പ്രകാശം: c = fλ. ശബ്ദം: 343 m/s = fλ. ഉയർന്ന f → ഒരേ വേഗതയിൽ കുറഞ്ഞ λ. അടിസ്ഥാന തരംഗ സമവാക്യം.
- v = f × λ (തരംഗ സമവാക്യം)
- പ്രകാശം: c = 3×10⁸ m/s
- ശബ്ദം: 343 m/s (വായുവിൽ, 20°C)
- ജലതരംഗങ്ങൾ, ഭൂകമ്പ തരംഗങ്ങൾ—ഒരേ നിയമം
ക്വാണ്ടം ബന്ധം
ഫോട്ടോൺ ഊർജ്ജം: E = hf (പ്ലാങ്ക് സ്ഥിരാങ്കം h = 6.626×10⁻³⁴ J·s). ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി = കൂടുതൽ ഊർജ്ജം. റേഡിയോയെക്കാൾ എക്സ്-റേകൾക്ക് ഊർജ്ജം കൂടുതലാണ്. നിറം = ദൃശ്യ സ്പെക്ട്രത്തിലെ ഫ്രീക്വൻസി.
- E = hf (ഫോട്ടോൺ ഊർജ്ജം)
- h = 6.626×10⁻³⁴ J·s
- എക്സ്-റേ: ഉയർന്ന f, ഉയർന്ന E
- റേഡിയോ: കുറഞ്ഞ f, കുറഞ്ഞ E
ഫ്രീക്വൻസി ബെഞ്ച്മാർക്കുകൾ
| പ്രതിഭാസം | ഫ്രീക്വൻസി | തരംഗദൈർഘ്യം | കുറിപ്പുകൾ |
|---|---|---|---|
| ടെക്റ്റോണിക് പ്ലേറ്റുകൾ | ~1 nHz | — | ഭൗമശാസ്ത്രപരമായ സമയ സ്കെയിലുകൾ |
| മനുഷ്യന്റെ ഹൃദയമിടിപ്പ് | 1-1.7 Hz | — | 60-100 BPM |
| മെയിൻസ് പവർ (യുഎസ്) | 60 Hz | — | എസി വൈദ്യുതി |
| മെയിൻസ് (യൂറോപ്പ്) | 50 Hz | — | എസി വൈദ്യുതി |
| ബാസ് നോട്ട് (സംഗീതം) | 80 Hz | 4.3 m | താഴ്ന്ന ഇ സ്ട്രിംഗ് |
| മിഡിൽ സി (പിയാനോ) | 262 Hz | 1.3 m | സംഗീത നോട്ട് |
| A4 (ട്യൂണിംഗ്) | 440 Hz | 0.78 m | സ്റ്റാൻഡേർഡ് പിച്ച് |
| എഎം റേഡിയോ | 1 MHz | 300 m | മീഡിയം വേവ് |
| എഫ്എം റേഡിയോ | 100 MHz | 3 m | വിഎച്ച്എഫ് ബാൻഡ് |
| വൈഫൈ 2.4 GHz | 2.4 GHz | 12.5 cm | 2.4-2.5 GHz |
| മൈക്രോവേവ് ഓവൻ | 2.45 GHz | 12.2 cm | വെള്ളം ചൂടാക്കുന്നു |
| 5G mmWave | 28 GHz | 10.7 mm | ഉയർന്ന വേഗത |
| ഇൻഫ്രാറെഡ് (താപീയം) | 10 THz | 30 µm | താപ വികിരണം |
| ചുവന്ന പ്രകാശം | 430 THz | 700 nm | ദൃശ്യ സ്പെക്ട്രം |
| പച്ച പ്രകാശം | 540 THz | 555 nm | മനുഷ്യന്റെ കാഴ്ചയുടെ ഉന്നതി |
| വയലറ്റ് പ്രകാശം | 750 THz | 400 nm | ദൃശ്യമായ അറ്റം |
| യുവി-സി | 900 THz | 333 nm | അണുനാശിനി |
| എക്സ്-റേകൾ (സോഫ്റ്റ്) | 3 EHz | 10 nm | മെഡിക്കൽ ഇമേജിംഗ് |
| എക്സ്-റേകൾ (ഹാർഡ്) | 30 EHz | 1 nm | ഉയർന്ന ഊർജ്ജം |
| ഗാമാ കിരണങ്ങൾ | >100 EHz | <0.01 nm | ന്യൂക്ലിയർ |
സാധാരണ ഫ്രീക്വൻസികൾ
| പ്രയോഗം | ഫ്രീക്വൻസി | പിരീഡ് | λ (തരംഗമാണെങ്കിൽ) |
|---|---|---|---|
| മനുഷ്യന്റെ ഹൃദയമിടിപ്പ് | 1 Hz | 1 s | — |
| ഡീപ് ബാസ് | 20 Hz | 50 ms | 17 m |
| മെയിൻസ് (യുഎസ്) | 60 Hz | 16.7 ms | — |
| മിഡിൽ സി | 262 Hz | 3.8 ms | 1.3 m |
| ഉയർന്ന ട്രെബിൾ | 20 kHz | 50 µs | 17 mm |
| അൾട്രാസൗണ്ട് | 2 MHz | 0.5 µs | 0.75 mm |
| എഎം റേഡിയോ | 1 MHz | 1 µs | 300 m |
| എഫ്എം റേഡിയോ | 100 MHz | 10 ns | 3 m |
| സിപിയു ക്ലോക്ക് | 3 GHz | 0.33 ns | 10 cm |
| ദൃശ്യ പ്രകാശം | 540 THz | 1.85 fs | 555 nm |
യഥാർത്ഥ ലോകത്തിലെ പ്രയോഗങ്ങൾ
റേഡിയോയും ആശയവിനിമയങ്ങളും
എഎം റേഡിയോ: 530-1700 kHz. എഫ്എം: 88-108 MHz. ടിവി: 54-700 MHz. വൈഫൈ: 2.4/5 GHz. 5G: 24-100 GHz. ഓരോ ബാൻഡും ശ്രേണി, ബാൻഡ്വിഡ്ത്ത്, പ്രവേശനക്ഷമത എന്നിവയ്ക്കായി ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്തിരിക്കുന്നു.
- എഎം: 530-1700 kHz (ദീർഘദൂരം)
- എഫ്എം: 88-108 MHz (ഉയർന്ന നിലവാരം)
- വൈഫൈ: 2.4, 5 GHz
- 5G: 24-100 GHz (ഉയർന്ന വേഗത)
പ്രകാശവും ഒപ്റ്റിക്സും
ദൃശ്യമായത്: 430-750 THz (ചുവപ്പ് മുതൽ വയലറ്റ് വരെ). ഇൻഫ്രാറെഡ്: <430 THz (താപീയം, ഫൈബർ ഒപ്റ്റിക്സ്). യുവി: >750 THz. എക്സ്-റേ: EHz ശ്രേണി. വ്യത്യസ്ത ഫ്രീക്വൻസികൾ = വ്യത്യസ്ത സവിശേഷതകൾ, പ്രയോഗങ്ങൾ.
- ചുവപ്പ്: ~430 THz (700 nm)
- പച്ച: ~540 THz (555 nm)
- വയലറ്റ്: ~750 THz (400 nm)
- ഇൻഫ്രാറെഡ്: താപീയം, ഫൈബർ (1.55 µm)
ഓഡിയോയും ഡിജിറ്റലും
മനുഷ്യന്റെ കേൾവി: 20-20,000 Hz. സംഗീതത്തിലെ A4: 440 Hz. ഓഡിയോ സാമ്പിളിംഗ്: 44.1 kHz (സിഡി), 48 kHz (വീഡിയോ). വീഡിയോ: 24-120 fps. ഹൃദയമിടിപ്പ്: 60-100 BPM = 1-1.67 Hz.
- ഓഡിയോ: 20 Hz - 20 kHz
- A4 നോട്ട്: 440 Hz
- സിഡി ഓഡിയോ: 44.1 kHz സാമ്പിളിംഗ്
- വീഡിയോ: 24-120 fps
പെട്ടെന്നുള്ള കണക്കുകൂട്ടൽ
എസ്.ഐ പ്രിഫിക്സുകൾ
ഓരോ പ്രിഫിക്സും = ×1000. kHz → MHz ÷1000. MHz → kHz ×1000. വേഗത്തിൽ: 5 MHz = 5000 kHz.
- kHz × 1000 = Hz
- MHz ÷ 1000 = kHz
- GHz × 1000 = MHz
- ഓരോ ഘട്ടവും: ×1000 അല്ലെങ്കിൽ ÷1000
പിരീഡ് ↔ ഫ്രീക്വൻസി
f = 1/T, T = 1/f. വിപരീതങ്ങൾ. 1 kHz → T = 1 ms. 60 Hz → T = 16.7 ms. വിപരീത അനുപാതം!
- f = 1/T (Hz = 1/സെക്കൻഡ്)
- T = 1/f (സെക്കൻഡ് = 1/Hz)
- 1 kHz → 1 ms പിരീഡ്
- 60 Hz → 16.7 ms
തരംഗദൈർഘ്യം
λ = c/f. പ്രകാശം: c = 3×10⁸ m/s. 100 MHz → λ = 3 m. 1 GHz → 30 cm. പെട്ടെന്നുള്ള മാനസിക കണക്കുകൂട്ടൽ!
- λ = 300/f(MHz) മീറ്ററിൽ
- 100 MHz = 3 m
- 1 GHz = 30 cm
- 10 GHz = 3 cm
എങ്ങനെയാണ് പരിവർത്തനങ്ങൾ പ്രവർത്തിക്കുന്നത്
- ഘട്ടം 1: ഉറവിടം → Hz
- ഘട്ടം 2: Hz → ലക്ഷ്യം
- തരംഗദൈർഘ്യം: f = c/λ (വിപരീതം)
- കോണീയം: ω = 2πf
- RPM: Hz = RPM/60
സാധാരണ പരിവർത്തനങ്ങൾ
| ഇതിൽ നിന്ന് | ഇതിലേക്ക് | × | ഉദാഹരണം |
|---|---|---|---|
| kHz | Hz | 1000 | 1 kHz = 1000 Hz |
| Hz | kHz | 0.001 | 1000 Hz = 1 kHz |
| MHz | kHz | 1000 | 1 MHz = 1000 kHz |
| GHz | MHz | 1000 | 1 GHz = 1000 MHz |
| Hz | RPM | 60 | 1 Hz = 60 RPM |
| RPM | Hz | 0.0167 | 60 RPM = 1 Hz |
| Hz | rad/s | 6.28 | 1 Hz ≈ 6.28 rad/s |
| rad/s | Hz | 0.159 | 6.28 rad/s = 1 Hz |
| MHz | λ(m) | 300/f | 100 MHz → 3 m |
| THz | λ(nm) | 300000/f | 500 THz → 600 nm |
പെട്ടെന്നുള്ള ഉദാഹരണങ്ങൾ
പരിഹരിച്ച പ്രശ്നങ്ങൾ
എഫ്എം റേഡിയോ തരംഗദൈർഘ്യം
100 MHz-ലെ എഫ്എം സ്റ്റേഷൻ. എന്താണ് തരംഗദൈർഘ്യം?
λ = c/f = (3×10⁸)/(100×10⁶) = 3 മീറ്റർ. ആന്റിനകൾക്ക് നല്ലതാണ്!
മോട്ടോർ RPM-നെ Hz-ലേക്ക്
മോട്ടോർ 1800 RPM-ൽ കറങ്ങുന്നു. ഫ്രീക്വൻസി?
f = RPM/60 = 1800/60 = 30 Hz. പിരീഡ് T = 1/30 = 33.3 ms ഓരോ ഭ്രമണത്തിനും.
ദൃശ്യ പ്രകാശത്തിന്റെ നിറം
600 nm തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള പ്രകാശം. എന്താണ് ഫ്രീക്വൻസിയും നിറവും?
f = c/λ = (3×10⁸)/(600×10⁻⁹) = 500 THz = 0.5 PHz. നിറം: ഓറഞ്ച്!
സാധാരണ തെറ്റുകൾ
- **കോണീയ ആശയക്കുഴപ്പം**: ω ≠ f! കോണീയ ഫ്രീക്വൻസി ω = 2πf. 1 Hz = 6.28 rad/s, 1 rad/s അല്ല. 2π എന്ന ഘടകം!
- **തരംഗദൈർഘ്യ വിപരീതം**: ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി = കുറഞ്ഞ തരംഗദൈർഘ്യം. 1 GHz-നെക്കാൾ 10 GHz-ന് λ കുറവാണ്. വിപരീത അനുപാതം!
- **പിരീഡ് കൂട്ടിക്കുഴയ്ക്കൽ**: f = 1/T. കൂട്ടുകയോ ഗുണിക്കുകയോ ചെയ്യരുത്. T = 2 ms ആണെങ്കിൽ, f = 500 Hz ആണ്, 0.5 Hz അല്ല.
- **RPM vs Hz**: 60 RPM = 1 Hz, 60 Hz അല്ല. Hz ലഭിക്കാൻ RPM-നെ 60 കൊണ്ട് ഹരിക്കുക.
- **MHz-നെ m-ലേക്ക്**: λ(m) ≈ 300/f(MHz). കൃത്യമല്ല—കൃത്യതയ്ക്കായി c = 299.792458 ഉപയോഗിക്കുക.
- **ദൃശ്യ സ്പെക്ട്രം**: 400-700 nm എന്നത് 430-750 THz ആണ്, GHz അല്ല. പ്രകാശത്തിന് THz അല്ലെങ്കിൽ PHz ഉപയോഗിക്കുക!
രസകരമായ വസ്തുതകൾ
A4 = 440 Hz 1939 മുതൽ സ്റ്റാൻഡേർഡ്
കൺസേർട്ട് പിച്ച് (മിഡിൽ സി-ക്ക് മുകളിലുള്ള എ) 1939-ൽ 440 Hz ആയി സ്റ്റാൻഡേർഡ് ചെയ്തു. അതിന് മുമ്പ്, ഇത് 415-466 Hz വരെ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരുന്നു! ബറോക്ക് സംഗീതം 415 Hz ഉപയോഗിച്ചു. ആധുനിക ഓർക്കസ്ട്രകൾ ചിലപ്പോൾ 'തെളിച്ചമുള്ള' ശബ്ദത്തിനായി 442-444 Hz ഉപയോഗിക്കുന്നു.
പച്ച പ്രകാശം മനുഷ്യന്റെ കാഴ്ചയുടെ ഉന്നതി
മനുഷ്യന്റെ കണ്ണ് 555 nm (540 THz) പച്ച പ്രകാശത്തോട് ഏറ്റവും സംവേദനക്ഷമമാണ്. എന്തുകൊണ്ട്? സൂര്യന്റെ ഏറ്റവും ഉയർന്ന ഉൽപ്പാദനം പച്ചയാണ്! പരിണാമം നമ്മുടെ കാഴ്ചയെ സൂര്യപ്രകാശത്തിനായി ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്തു. രാത്രിയിലെ കാഴ്ച 507 nm-ൽ ഏറ്റവും ഉയർന്ന നിലയിലെത്തുന്നു (വ്യത്യസ്ത റിസപ്റ്റർ സെല്ലുകൾ).
മൈക്രോവേവ് ഓവൻ 2.45 GHz ഉപയോഗിക്കുന്നു
ഈ ഫ്രീക്വൻസി തിരഞ്ഞെടുത്തത് ജലതന്മാത്രകൾ ഈ ഫ്രീക്വൻസിക്ക് സമീപം അനുരണനം ചെയ്യുന്നതിനാലാണ് (യഥാർത്ഥത്തിൽ 22 GHz, എന്നാൽ 2.45 നന്നായി പ്രവർത്തിക്കുകയും ആഴത്തിൽ തുളച്ചുകയറുകയും ചെയ്യുന്നു). കൂടാതെ, 2.45 GHz ലൈസൻസില്ലാത്ത ISM ബാൻഡ് ആയിരുന്നു. വൈഫൈയുടെ അതേ ബാൻഡ്—ഇടപെടാൻ സാധ്യതയുണ്ട്!
ദൃശ്യ സ്പെക്ട്രം വളരെ ചെറുതാണ്
വൈദ്യുതകാന്തിക സ്പെക്ട്രം 30-ൽ അധികം ഓർഡർ ഓഫ് മാഗ്നിറ്റ്യൂഡ് വ്യാപിച്ചുകിടക്കുന്നു. ദൃശ്യ പ്രകാശം (400-700 nm) ഒരു ഒക്റ്റേവിനേക്കാൾ കുറവാണ്! ഇഎം സ്പെക്ട്രം 90 കീകളുള്ള ഒരു പിയാനോ കീബോർഡ് ആയിരുന്നെങ്കിൽ, ദൃശ്യ പ്രകാശം ഒരൊറ്റ കീ ആയിരിക്കും.
സിപിയു ക്ലോക്കുകൾ 5 GHz-ൽ എത്തി
ആധുനിക സിപിയുക്കൾ 3-5 GHz-ൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. 5 GHz-ൽ, പിരീഡ് 0.2 നാനോസെക്കൻഡ് ആണ്! ഒരു ക്ലോക്ക് സൈക്കിളിൽ പ്രകാശം 6 സെന്റീമീറ്റർ മാത്രമേ സഞ്ചരിക്കുന്നുള്ളൂ. ഇതുകൊണ്ടാണ് ചിപ്പ് ട്രേസുകൾ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നത്—പ്രകാശവേഗതയിൽ നിന്നുള്ള സിഗ്നൽ കാലതാമസം ഗണ്യമായിത്തീരുന്നു.
ഗാമാ കിരണങ്ങൾക്ക് സെറ്റാഹെർട്സ് കവിയാൻ കഴിയും
പ്രപഞ്ച സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്നുള്ള ഏറ്റവും ഉയർന്ന ഊർജ്ജമുള്ള ഗാമാ കിരണങ്ങൾ 10²¹ Hz (സെറ്റാഹെർട്സ്) കവിയുന്നു. ഫോട്ടോൺ ഊർജ്ജം >1 MeV. ശുദ്ധമായ ഊർജ്ജത്തിൽ നിന്ന് ദ്രവ്യ-പ്രതിദ്രവ്യ ജോഡികൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും (E=mc²). ഈ ഫ്രീക്വൻസികളിൽ ഭൗതികശാസ്ത്രം വിചിത്രമായിത്തീരുന്നു!
ചരിത്രം
1887
ഹെൻറിച്ച് ഹെർട്സ് വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗങ്ങളുടെ അസ്തിത്വം തെളിയിക്കുന്നു. റേഡിയോ തരംഗങ്ങൾ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു. 'ഹെർട്സ്' എന്ന യൂണിറ്റിന് 1930-ൽ അദ്ദേഹത്തിന്റെ പേര് നൽകി.
1930
ഐഇസി 'ഹെർട്സ്'-നെ ഫ്രീക്വൻസിയുടെ യൂണിറ്റായി അംഗീകരിക്കുന്നു, 'സൈക്കിൾസ് പെർ സെക്കൻഡ്'-ന് പകരമായി. ഹെർട്സിന്റെ പ്രവർത്തനത്തെ ആദരിക്കുന്നു. 1 Hz = 1 സൈക്കിൾ/s.
1939
A4 = 440 Hz അന്താരാഷ്ട്ര കൺസേർട്ട് പിച്ച് സ്റ്റാൻഡേർഡായി അംഗീകരിച്ചു. മുൻകാല സ്റ്റാൻഡേർഡുകൾ 415-466 Hz വരെ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരുന്നു.
1960
ഹെർട്സ് എസ്.ഐ സിസ്റ്റത്തിൽ ഔദ്യോഗികമായി അംഗീകരിച്ചു. ലോകമെമ്പാടുമുള്ള എല്ലാ ഫ്രീക്വൻസി അളവുകൾക്കും സ്റ്റാൻഡേർഡായി മാറുന്നു.
1983
മീറ്റർ പ്രകാശവേഗതയിൽ നിന്ന് പുനർനിർവചിക്കപ്പെട്ടു. c = 299,792,458 m/s കൃത്യം. തരംഗദൈർഘ്യത്തെ ഫ്രീക്വൻസിയുമായി കൃത്യമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു.
1990s
സിപിയു ഫ്രീക്വൻസികൾ GHz ശ്രേണിയിൽ എത്തുന്നു. പെന്റിയം 4, 3.8 GHz-ൽ എത്തുന്നു (2005). ക്ലോക്ക് സ്പീഡ് മത്സരം ആരംഭിക്കുന്നു.
2019
എസ്.ഐ പുനർനിർവചനം: സെക്കൻഡ് ഇപ്പോൾ സീസിയം-133 ഹൈപ്പർഫൈൻ ട്രാൻസിഷൻ (9,192,631,770 Hz) വഴി നിർവചിക്കപ്പെടുന്നു. ഏറ്റവും കൃത്യമായ യൂണിറ്റ്!
പ്രൊഫഷണൽ ടിപ്പുകൾ
- **പെട്ടെന്നുള്ള തരംഗദൈർഘ്യം**: λ(m) ≈ 300/f(MHz). 100 MHz = 3 m. എളുപ്പമാണ്!
- **Hz-ൽ നിന്നുള്ള പിരീഡ്**: T(ms) = 1000/f(Hz). 60 Hz = 16.7 ms.
- **RPM പരിവർത്തനം**: Hz = RPM/60. 1800 RPM = 30 Hz.
- **കോണീയം**: ω(rad/s) = 2π × f(Hz). 6.28 കൊണ്ട് ഗുണിക്കുക.
- **ഒക്റ്റേവ്**: ഫ്രീക്വൻസി ഇരട്ടിയാക്കുന്നത് = ഒരു ഒക്റ്റേവ് മുകളിലേക്ക്. 440 Hz × 2 = 880 Hz.
- **പ്രകാശത്തിന്റെ നിറം**: ചുവപ്പ് ~430 THz, പച്ച ~540 THz, വയലറ്റ് ~750 THz.
- **ഓട്ടോമാറ്റിക് സയന്റിഫിക് നൊട്ടേഷൻ**: 0.000001 Hz-ൽ താഴെയോ 1,000,000,000 Hz-ൽ കൂടുതലോ ഉള്ള മൂല്യങ്ങൾ എളുപ്പത്തിൽ വായിക്കാൻ സയന്റിഫിക് നൊട്ടേഷനായി പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു.
യൂണിറ്റുകളുടെ റഫറൻസ്
SI / മെട്രിക്
| യൂണിറ്റ് | ചിഹ്നം | Hz | കുറിപ്പുകൾ |
|---|---|---|---|
| ഹെർട്സ് | Hz | 1 Hz (base) | എസ്.ഐ അടിസ്ഥാന യൂണിറ്റ്; 1 Hz = 1 ആവർത്തനം/s. ഹെൻറിച്ച് ഹെർട്സിന്റെ പേരിലാണ്. |
| കിലോഹെർട്സ് | kHz | 1.0 kHz | 10³ Hz. ഓഡിയോ, എഎം റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസികൾ. |
| മെഗാഹെർട്സ് | MHz | 1.0 MHz | 10⁶ Hz. എഫ്എം റേഡിയോ, ടിവി, പഴയ സിപിയുക്കൾ. |
| ജിഗാഹെർട്സ് | GHz | 1.0 GHz | 10⁹ Hz. വൈഫൈ, ആധുനിക സിപിയുക്കൾ, മൈക്രോവേവ്. |
| ടെറാഹെർട്സ് | THz | 1.0 THz | 10¹² Hz. ഫാർ-ഇൻഫ്രാറെഡ്, സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി, സുരക്ഷാ സ്കാനറുകൾ. |
| പെറ്റാഹെർട്സ് | PHz | 1.0 PHz | 10¹⁵ Hz. ദൃശ്യ പ്രകാശം (400-750 THz), നിയർ-യുവി/ഐആർ. |
| എക്സാഹെർട്സ് | EHz | 1.0 EHz | 10¹⁸ Hz. എക്സ്-റേ, ഗാമാ കിരണങ്ങൾ, ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ഭൗതികശാസ്ത്രം. |
| മില്ലിഹെർട്സ് | mHz | 1.0000 mHz | 10⁻³ Hz. വളരെ വേഗത കുറഞ്ഞ ആന്ദോളനങ്ങൾ, വേലിയേറ്റങ്ങൾ, ഭൗമശാസ്ത്രം. |
| മൈക്രോഹെർട്സ് | µHz | 1.000e-6 Hz | 10⁻⁶ Hz. ജ്യോതിശാസ്ത്രപരമായ പ്രതിഭാസങ്ങൾ, ദീർഘകാല വേരിയബിളുകൾ. |
| നാനോഹെർട്സ് | nHz | 1.000e-9 Hz | 10⁻⁹ Hz. പൾസർ ടൈമിംഗ്, ഗുരുത്വാകർഷണ തരംഗ കണ്ടെത്തൽ. |
| സൈക്കിൾ പെർ സെക്കൻഡ് | cps | 1 Hz (base) | Hz-ന് തുല്യം. പഴയ നൊട്ടേഷൻ; 1 cps = 1 Hz. |
| സൈക്കിൾ പെർ മിനിറ്റ് | cpm | 16.6667 mHz | 1/60 Hz. വേഗത കുറഞ്ഞ ആന്ദോളനങ്ങൾ, ശ്വാസോച്ഛ്വാസ നിരക്ക്. |
| സൈക്കിൾ പെർ മണിക്കൂർ | cph | 2.778e-4 Hz | 1/3600 Hz. വളരെ വേഗത കുറഞ്ഞ ആനുകാലിക പ്രതിഭാസങ്ങൾ. |
കോണീയ ഫ്രീക്വൻസി
| യൂണിറ്റ് | ചിഹ്നം | Hz | കുറിപ്പുകൾ |
|---|---|---|---|
| റേഡിയൻ പെർ സെക്കൻഡ് | rad/s | 159.1549 mHz | കോണീയ ഫ്രീക്വൻസി; ω = 2πf. 1 Hz ≈ 6.28 rad/s. |
| റേഡിയൻ പെർ മിനിറ്റ് | rad/min | 2.6526 mHz | മിനിറ്റിലെ കോണീയ ഫ്രീക്വൻസി; ω/60. |
| ഡിഗ്രി പെർ സെക്കൻഡ് | °/s | 2.7778 mHz | 360°/s = 1 Hz. ജ്യോതിശാസ്ത്രം, വേഗത കുറഞ്ഞ ഭ്രമണങ്ങൾ. |
| ഡിഗ്രി പെർ മിനിറ്റ് | °/min | 4.630e-5 Hz | 6°/min = 1 RPM. ജ്യോതിശാസ്ത്രപരമായ ചലനം. |
| ഡിഗ്രി പെർ മണിക്കൂർ | °/h | 7.716e-7 Hz | വളരെ വേഗത കുറഞ്ഞ കോണീയ ചലനം; 1°/h = 1/1296000 Hz. |
ഭ്രമണ വേഗത
| യൂണിറ്റ് | ചിഹ്നം | Hz | കുറിപ്പുകൾ |
|---|---|---|---|
| റെവല്യൂഷൻ പെർ മിനിറ്റ് | RPM | 16.6667 mHz | മിനിറ്റിലെ വിപ്ലവങ്ങൾ; 60 RPM = 1 Hz. മോട്ടോറുകൾ, എഞ്ചിനുകൾ. |
| റെവല്യൂഷൻ പെർ സെക്കൻഡ് | RPS | 1 Hz (base) | സെക്കൻഡിലെ വിപ്ലവങ്ങൾ; Hz-ന് തുല്യം. |
| റെവല്യൂഷൻ പെർ മണിക്കൂർ | RPH | 2.778e-4 Hz | മണിക്കൂറിലെ വിപ്ലവങ്ങൾ; വളരെ വേഗത കുറഞ്ഞ ഭ്രമണം. |
റേഡിയോയും തരംഗദൈർഘ്യവും
| യൂണിറ്റ് | ചിഹ്നം | Hz | കുറിപ്പുകൾ |
|---|---|---|---|
| മീറ്ററിലെ തരംഗദൈർഘ്യം (c/λ) | λ(m) | f = c/λ | f = c/λ, ഇവിടെ c = 299,792,458 m/s. റേഡിയോ തരംഗങ്ങൾ, എഎം. |
| സെന്റിമീറ്ററിലെ തരംഗദൈർഘ്യം | λ(cm) | f = c/λ | മൈക്രോവേവ് ശ്രേണി; 1-100 cm. റഡാർ, ഉപഗ്രഹം. |
| മില്ലിമീറ്ററിലെ തരംഗദൈർഘ്യം | λ(mm) | f = c/λ | മില്ലിമീറ്റർ വേവ്; 1-10 mm. 5G, mmWave. |
| നാനോമീറ്ററിലെ തരംഗദൈർഘ്യം | λ(nm) | f = c/λ | ദൃശ്യമായത്/യുവി; 200-2000 nm. ഒപ്റ്റിക്സ്, സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി. |
| മൈക്രോമീറ്ററിലെ തരംഗദൈർഘ്യം | λ(µm) | f = c/λ | ഇൻഫ്രാറെഡ്; 1-1000 µm. താപീയം, ഫൈബർ ഒപ്റ്റിക്സ് (1.55 µm). |
പ്രത്യേകവും ഡിജിറ്റലും
| യൂണിറ്റ് | ചിഹ്നം | Hz | കുറിപ്പുകൾ |
|---|---|---|---|
| ഫ്രെയിമുകൾ പെർ സെക്കൻഡ് (FPS) | fps | 1 Hz (base) | FPS; വീഡിയോ ഫ്രെയിം റേറ്റ്. 24-120 fps സാധാരണമാണ്. |
| ബീറ്റ്സ് പെർ മിനിറ്റ് (BPM) | BPM | 16.6667 mHz | BPM; സംഗീത ടെമ്പോ അല്ലെങ്കിൽ ഹൃദയമിടിപ്പ്. 60-180 സാധാരണമാണ്. |
| പ്രവൃത്തികൾ പെർ മിനിറ്റ് (APM) | APM | 16.6667 mHz | APM; ഗെയിമിംഗ് മെട്രിക്. മിനിറ്റിലെ പ്രവർത്തനങ്ങൾ. |
| ഫ്ലിക്കർ പെർ സെക്കൻഡ് | flicks/s | 1 Hz (base) | ഫ്ലിക്കർ നിരക്ക്; Hz-ന് തുല്യം. |
| പുതുക്കൽ നിരക്ക് (Hz) | Hz (refresh) | 1 Hz (base) | ഡിസ്പ്ലേ റിഫ്രെഷ്; 60-360 Hz മോണിറ്ററുകൾ. |
| സാമ്പിളുകൾ പെർ സെക്കൻഡ് | S/s | 1 Hz (base) | ഓഡിയോ സാമ്പിളിംഗ്; 44.1-192 kHz സാധാരണമാണ്. |
| കൗണ്ടുകൾ പെർ സെക്കൻഡ് | counts/s | 1 Hz (base) | കൗണ്ടിംഗ് നിരക്ക്; ഭൗതികശാസ്ത്ര ഡിറ്റക്ടറുകൾ. |
| പൾസുകൾ പെർ സെക്കൻഡ് | pps | 1 Hz (base) | പൾസ് നിരക്ക്; Hz-ന് തുല്യം. |
| ഫ്രെസ്നെൽ | fresnel | 1.0 THz | 1 ഫ്രെസ്നെൽ = 10¹² Hz = 1 THz. THz സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി. |
പതിവ് ചോദ്യങ്ങൾ
Hz-ഉം RPM-ഉം തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം എന്താണ്?
Hz സെക്കൻഡിലെ ആവർത്തനങ്ങൾ അളക്കുന്നു. RPM മിനിറ്റിലെ വിപ്ലവങ്ങൾ അളക്കുന്നു. അവ ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു: 60 RPM = 1 Hz. RPM Hz-നെക്കാൾ 60 മടങ്ങ് വലുതാണ്. 1800 RPM-ലുള്ള മോട്ടോർ = 30 Hz. മെക്കാനിക്കൽ ഭ്രമണത്തിന് RPM ഉപയോഗിക്കുക, വൈദ്യുത/തരംഗ പ്രതിഭാസങ്ങൾക്ക് Hz ഉപയോഗിക്കുക.
എന്തുകൊണ്ടാണ് കോണീയ ഫ്രീക്വൻസി ω = 2πf ആകുന്നത്?
ഒരു പൂർണ്ണ ആവർത്തനം = 2π റേഡിയൻസ് (360°). സെക്കൻഡിൽ f ആവർത്തനങ്ങൾ ഉണ്ടെങ്കിൽ, സെക്കൻഡിൽ ω = 2πf റേഡിയൻസ് ഉണ്ട്. ഉദാഹരണം: 1 Hz = 6.28 rad/s. 2π എന്ന ഘടകം ആവർത്തനങ്ങളെ റേഡിയൻസിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നു. ഭൗതികശാസ്ത്രം, നിയന്ത്രണ സംവിധാനങ്ങൾ, സിഗ്നൽ പ്രോസസ്സിംഗ് എന്നിവയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ഫ്രീക്വൻസിയെ തരംഗദൈർഘ്യത്തിലേക്ക് എങ്ങനെ മാറ്റാം?
λ = c/f ഉപയോഗിക്കുക, ഇവിടെ c തരംഗവേഗതയാണ്. പ്രകാശത്തിന്/റേഡിയോയ്ക്ക്: c = 299,792,458 m/s (കൃത്യം). പെട്ടെന്ന്: λ(m) ≈ 300/f(MHz). ഉദാഹരണം: 100 MHz → 3 m തരംഗദൈർഘ്യം. ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി → കുറഞ്ഞ തരംഗദൈർഘ്യം. വിപരീത അനുപാതം.
എന്തുകൊണ്ടാണ് മൈക്രോവേവ് ഓവൻ 2.45 GHz ഉപയോഗിക്കുന്നത്?
ഈ ഫ്രീക്വൻസിക്ക് സമീപം വെള്ളം നന്നായി ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിനാലാണ് ഇത് തിരഞ്ഞെടുത്തത് (വെള്ളത്തിന്റെ അനുരണനം യഥാർത്ഥത്തിൽ 22 GHz-ലാണ്, എന്നാൽ 2.45 നന്നായി തുളച്ചുകയറുന്നു). കൂടാതെ, 2.45 GHz ലൈസൻസില്ലാത്ത ISM ബാൻഡ് ആണ്—ലൈസൻസ് ആവശ്യമില്ല. വൈഫൈ/ബ്ലൂടൂത്തിന്റെ അതേ ബാൻഡ് (ഇടപെടാൻ സാധ്യതയുണ്ട്). ഭക്ഷണം ചൂടാക്കാൻ നന്നായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു!
ദൃശ്യ പ്രകാശത്തിന്റെ ഫ്രീക്വൻസി എന്താണ്?
ദൃശ്യ സ്പെക്ട്രം: 430-750 THz (ടെറാഹെർട്സ്) അല്ലെങ്കിൽ 0.43-0.75 PHz (പെറ്റാഹെർട്സ്). ചുവപ്പ് ~430 THz (700 nm), പച്ച ~540 THz (555 nm), വയലറ്റ് ~750 THz (400 nm). പ്രകാശ ഫ്രീക്വൻസികൾക്ക് THz അല്ലെങ്കിൽ PHz ഉപയോഗിക്കുക, തരംഗദൈർഘ്യങ്ങൾക്ക് nm ഉപയോഗിക്കുക. ഇഎം സ്പെക്ട്രത്തിന്റെ ഒരു ചെറിയ ഭാഗം!
ഫ്രീക്വൻസി നെഗറ്റീവ് ആകാൻ കഴിയുമോ?
ഗണിതശാസ്ത്രപരമായി, അതെ (ഘട്ടം/ദിശ സൂചിപ്പിക്കുന്നു). ഭൗതികമായി, ഇല്ല—ഫ്രീക്വൻസി ആവർത്തനങ്ങൾ കണക്കാക്കുന്നു, എപ്പോഴും പോസിറ്റീവ് ആണ്. ഫൂറിയർ വിശകലനത്തിൽ, നെഗറ്റീവ് ഫ്രീക്വൻസികൾ കോംപ്ലക്സ് കോൺജുഗേറ്റുകളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. പ്രായോഗികമായി, പോസിറ്റീവ് മൂല്യങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുക. പിരീഡും എപ്പോഴും പോസിറ്റീവ് ആണ്: T = 1/f.
സമ്പൂർണ്ണ ഉപകരണ ഡയറക്ടറി
UNITS-ൽ ലഭ്യമായ എല്ലാ 71 ഉപകരണങ്ങളും