فریکوئنسی یہ شمار کرتی ہے کہ فی سیکنڈ کتنے چکر ہوتے ہیں۔ جیسے ساحل سے ٹکراتی لہریں یا آپ کے دل کی دھڑکن۔ ہرٹز (Hz) میں ماپا جاتا ہے۔ f = 1/T جہاں T پیریڈ ہے۔ زیادہ Hz = تیز ارتعاش۔

• 1 Hz = 1 چکر فی سیکنڈ
• فریکوئنسی = 1 / پیریڈ (f = 1/T)
• زیادہ فریکوئنسی = چھوٹا پیریڈ
• لہروں، ارتعاش، گردش کے لیے بنیادی

فریکوئنسی اور پیریڈ ایک دوسرے کے معکوس ہیں۔ f = 1/T, T = 1/f۔ زیادہ فریکوئنسی = چھوٹا پیریڈ۔ 1 kHz = 0.001 سیکنڈ کا پیریڈ۔ 60 Hz AC = 16.7 ms کا پیریڈ۔ معکوس تعلق!

• پیریڈ T = فی چکر وقت (سیکنڈ)
• فریکوئنسی f = فی وقت چکر (Hz)
• f × T = 1 (ہمیشہ)
• 60 Hz → T = 16.7 ms

لہروں کے لیے: λ = c/f (ویو لینتھ = رفتار/فریکوئنسی)۔ روشنی: c = 299,792,458 m/s۔ 100 MHz = 3 میٹر ویو لینتھ۔ زیادہ فریکوئنسی = چھوٹی ویو لینتھ۔ معکوس تعلق۔

• λ = c / f (لہر کی مساوات)
• روشنی: c = 299,792,458 m/s بالکل
• ریڈیو: λ میٹر سے کلومیٹر میں
• روشنی: λ نینو میٹر میں

Hz SI اکائی ہے (چکر/سیکنڈ)۔ ہینرک ہرٹز کے نام پر رکھا گیا۔ نینو سے ایکسا تک کے سابقے: nHz سے EHz تک۔ 27 آرڈرز آف میگنیٹیوڈ! تمام ارتعاش کے لیے عالمگیر۔

• 1 Hz = 1 چکر/سیکنڈ
• kHz (10³), MHz (10⁶), GHz (10⁹)
• THz (10¹²), PHz (10¹⁵), EHz (10¹⁸)
• nHz, µHz, mHz سست مظاہر کے لیے

زاویائی فریکوئنسی ω = 2πf (ریڈین/سیکنڈ)۔ گردش کے لیے RPM (چکر/منٹ)۔ 60 RPM = 1 Hz۔ فلکیات کے لیے ڈگری/وقت۔ مختلف نقطہ نظر، ایک ہی تصور۔

• ω = 2πf (زاویائی فریکوئنسی)
• RPM: انقلابات فی منٹ
• 60 RPM = 1 Hz = 1 RPS
• °/s سست گردش کے لیے

ریڈیو انجینئرز ویو لینتھ استعمال کرتے ہیں۔ f = c/λ۔ 300 MHz = 1 میٹر ویو لینتھ۔ انفراریڈ: مائیکرو میٹر۔ مرئی: نینو میٹر۔ ایکس رے: اینگسٹروم۔ فریکوئنسی یا ویو لینتھ—ایک ہی سکے کے دو رخ!

• ریڈیو: میٹر سے کلومیٹر
• مائیکرو ویو: سینٹی میٹر سے ملی میٹر
• انفراریڈ: µm (مائیکرو میٹر)
• مرئی/UV: nm (نینو میٹر)

f = 1/T (پیریڈ سے فریکوئنسی)۔ ω = 2πf (زاویائی فریکوئنسی)۔ λ = c/f (ویو لینتھ)۔ تین بنیادی تعلقات۔ کوئی بھی مقدار جانیں، دوسری تلاش کریں۔

• f = 1/T (پیریڈ T سیکنڈ میں)
• ω = 2πf (ω ریڈین/سیکنڈ میں)
• λ = c/f (c = لہر کی رفتار)
• توانائی: E = hf (پلانک کا قانون)

تمام لہریں v = fλ (رفتار = فریکوئنسی × ویو لینتھ) کی پابندی کرتی ہیں۔ روشنی: c = fλ۔ آواز: 343 m/s = fλ۔ زیادہ f → چھوٹی λ ایک ہی رفتار کے لیے۔ بنیادی لہر کی مساوات۔

• v = f × λ (لہر کی مساوات)
• روشنی: c = 3×10⁸ m/s
• آواز: 343 m/s (ہوا، 20°C)
• پانی کی لہریں، زلزلے کی لہریں—ایک ہی قانون

فوٹون کی توانائی: E = hf (پلانک کا مستقل h = 6.626×10⁻³⁴ J·s)۔ زیادہ فریکوئنسی = زیادہ توانائی۔ ایکس رے ریڈیو سے زیادہ توانائی بخش ہیں۔ رنگ = مرئی سپیکٹرم میں فریکوئنسی۔

• E = hf (فوٹون کی توانائی)
• h = 6.626×10⁻³⁴ J·s
• ایکس رے: زیادہ f، زیادہ E
• ریڈیو: کم f، کم E

AM ریڈیو: 530-1700 kHz۔ FM: 88-108 MHz۔ TV: 54-700 MHz۔ WiFi: 2.4/5 GHz۔ 5G: 24-100 GHz۔ ہر بینڈ رینج، بینڈوتھ، اور دخول کے لیے موزوں ہے۔

• AM: 530-1700 kHz (لمبی رینج)
• FM: 88-108 MHz (اعلی معیار)
• WiFi: 2.4, 5 GHz
• 5G: 24-100 GHz (تیز رفتار)

مرئی: 430-750 THz (سرخ سے بنفشی)۔ انفراریڈ: <430 THz (تھرمل، فائبر آپٹکس)۔ UV: >750 THz۔ ایکس رے: EHz رینج۔ مختلف فریکوئنسی = مختلف خصوصیات، ایپلی کیشنز۔

• سرخ: ~430 THz (700 nm)
• سبز: ~540 THz (555 nm)
• بنفشی: ~750 THz (400 nm)
• انفراریڈ: تھرمل، فائبر (1.55 µm)

انسانی سماعت: 20-20,000 Hz۔ موسیقی کا A4: 440 Hz۔ آڈیو سیمپلنگ: 44.1 kHz (CD)، 48 kHz (ویڈیو)۔ ویڈیو: 24-120 fps۔ دل کی دھڑکن: 60-100 BPM = 1-1.67 Hz۔

• آڈیو: 20 Hz - 20 kHz
• A4 نوٹ: 440 Hz
• CD آڈیو: 44.1 kHz سیمپلنگ
• ویڈیو: 24-120 fps

ہر سابقہ = ×1000۔ kHz → MHz ÷1000۔ MHz → kHz ×1000۔ فوری: 5 MHz = 5000 kHz۔

• kHz × 1000 = Hz
• MHz ÷ 1000 = kHz
• GHz × 1000 = MHz
• ہر قدم: ×1000 یا ÷1000

f = 1/T, T = 1/f۔ معکوس۔ 1 kHz → T = 1 ms۔ 60 Hz → T = 16.7 ms۔ معکوس تعلق!

• f = 1/T (Hz = 1/سیکنڈ)
• T = 1/f (سیکنڈ = 1/Hz)
• 1 kHz → 1 ms پیریڈ
• 60 Hz → 16.7 ms

λ = c/f۔ روشنی: c = 3×10⁸ m/s۔ 100 MHz → λ = 3 m۔ 1 GHz → 30 cm۔ فوری ذہنی حساب!

• λ = 300/f(MHz) میٹر میں
• 100 MHz = 3 m
• 1 GHz = 30 cm
• 10 GHz = 3 cm

FM اسٹیشن 100 MHz پر ہے۔ ویو لینتھ کیا ہے؟

λ = c/f = (3×10⁸)/(100×10⁶) = 3 میٹر۔ اینٹینا کے لیے اچھا ہے!

موٹر 1800 RPM پر گھومتی ہے۔ فریکوئنسی؟

f = RPM/60 = 1800/60 = 30 Hz۔ پیریڈ T = 1/30 = 33.3 ms فی چکر۔

600 nm ویو لینتھ پر روشنی۔ فریکوئنسی اور رنگ کیا ہے؟

f = c/λ = (3×10⁸)/(600×10⁻⁹) = 500 THz = 0.5 PHz۔ رنگ: نارنجی!

کنسرٹ پچ (مڈل C سے اوپر A) کو 1939 میں 440 Hz پر معیاری بنایا گیا تھا۔ اس سے پہلے، یہ 415-466 Hz تک مختلف تھا! باروک موسیقی میں 415 Hz استعمال ہوتا تھا۔ جدید آرکسٹرا کبھی کبھی 'روشن' آواز کے لیے 442-444 Hz استعمال کرتے ہیں۔

انسانی آنکھ 555 nm (540 THz) کی سبز روشنی کے لیے سب سے زیادہ حساس ہے۔ کیوں؟ سورج کی چوٹی کی پیداوار سبز ہے! ارتقاء نے ہماری بصارت کو سورج کی روشنی کے لیے بہتر بنایا۔ رات کی بصارت 507 nm پر عروج پر ہوتی ہے (مختلف رسیپٹر سیلز)۔

یہ فریکوئنسی اس لیے منتخب کی گئی کیونکہ پانی کے مالیکیولز اس فریکوئنسی کے قریب گونجتے ہیں (اصل میں 22 GHz، لیکن 2.45 بہتر کام کرتا ہے اور گہرائی میں داخل ہوتا ہے)۔ نیز، 2.45 GHz ایک غیر لائسنس یافتہ ISM بینڈ تھا۔ WiFi کے جیسا ہی بینڈ—مداخلت کر سکتا ہے!

برقی مقناطیسی سپیکٹرم 30+ آرڈرز آف میگنیٹیوڈ پر محیط ہے۔ مرئی روشنی (400-700 nm) ایک آکٹیو سے بھی کم ہے! اگر EM سپیکٹرم 90 کلیدوں پر محیط پیانو کی بورڈ ہوتا، تو مرئی روشنی ایک واحد کلید ہوتی۔

جدید CPUs 3-5 GHz پر چلتے ہیں۔ 5 GHz پر، پیریڈ 0.2 نینو سیکنڈ ہے! روشنی ایک کلاک سائیکل میں صرف 6 سینٹی میٹر کا سفر کرتی ہے۔ یہی وجہ ہے کہ چپ ٹریسز اہمیت رکھتے ہیں—روشنی کی رفتار سے سگنل کی تاخیر اہم ہو جاتی ہے۔

کائناتی ذرائع سے سب سے زیادہ توانائی والی گاما شعاعیں 10²¹ Hz (زیٹا ہرٹز) سے تجاوز کرتی ہیں۔ فوٹون کی توانائی >1 MeV۔ خالص توانائی سے مادہ-اینٹی مادہ کے جوڑے بنا سکتی ہے (E=mc²)۔ ان فریکوئنسیوں پر طبیعیات عجیب ہو جاتی ہے!

ہینرک ہرٹز نے برقی مقناطیسی لہروں کے وجود کو ثابت کیا۔ ریڈیو لہروں کا مظاہرہ کیا۔ اکائی 'ہرٹز' کا نام 1930 میں ان کے نام پر رکھا گیا۔

IEC نے فریکوئنسی کی اکائی کے طور پر 'ہرٹز' کو اپنایا، 'سائیکلز فی سیکنڈ' کی جگہ لی۔ ہرٹز کے کام کو خراج تحسین پیش کیا۔ 1 Hz = 1 چکر/سیکنڈ۔

A4 = 440 Hz کو بین الاقوامی کنسرٹ پچ کے معیار کے طور پر اپنایا گیا۔ پچھلے معیارات 415-466 Hz کے درمیان مختلف تھے۔

ہرٹز کو باضابطہ طور پر SI نظام میں اپنایا گیا۔ دنیا بھر میں تمام فریکوئنسی پیمائشوں کے لیے معیار بن گیا۔

میٹر کو روشنی کی رفتار سے دوبارہ تعریف کیا گیا۔ c = 299,792,458 m/s بالکل۔ ویو لینتھ کو فریکوئنسی سے ٹھیک ٹھیک جوڑتا ہے۔

CPU فریکوئنسیز GHz رینج تک پہنچ گئیں۔ Pentium 4 3.8 GHz تک پہنچا (2005)۔ کلاک سپیڈ کی دوڑ شروع ہوئی۔

SI کی دوبارہ تعریف: سیکنڈ کو اب سیزیم-133 ہائپر فائن ٹرانزیشن (9,192,631,770 Hz) سے تعریف کیا گیا ہے۔ سب سے درست اکائی!

Hz فی سیکنڈ چکروں کی پیمائش کرتا ہے۔ RPM فی منٹ چکروں کی پیمائش کرتا ہے۔ ان کا تعلق ہے: 60 RPM = 1 Hz۔ RPM Hz سے 60 گنا بڑا ہے۔ 1800 RPM پر موٹر = 30 Hz۔ مکینیکل گردش کے لیے RPM، برقی/لہر کے مظاہر کے لیے Hz استعمال کریں۔

ایک مکمل چکر = 2π ریڈین (360°)۔ اگر فی سیکنڈ f چکر ہیں، تو ω = 2πf ریڈین فی سیکنڈ ہے۔ مثال: 1 Hz = 6.28 rad/s۔ 2π کا فیکٹر چکروں کو ریڈین میں تبدیل کرتا ہے۔ طبیعیات، کنٹرول سسٹمز، سگنل پروسیسنگ میں استعمال ہوتا ہے۔

λ = c/f استعمال کریں جہاں c لہر کی رفتار ہے۔ روشنی/ریڈیو کے لیے: c = 299,792,458 m/s (بالکل)۔ فوری: λ(m) ≈ 300/f(MHz)۔ مثال: 100 MHz → 3 m ویو لینتھ۔ زیادہ فریکوئنسی → چھوٹی ویو لینتھ۔ الٹا تعلق۔

اس لیے منتخب کیا گیا کیونکہ پانی اس فریکوئنسی کے قریب اچھی طرح جذب ہوتا ہے (پانی کی گونج اصل میں 22 GHz پر ہے، لیکن 2.45 بہتر داخل ہوتا ہے)۔ نیز، 2.45 GHz ایک غیر لائسنس یافتہ ISM بینڈ ہے—لائسنس کی ضرورت نہیں۔ WiFi/Bluetooth کے جیسا ہی بینڈ (مداخلت کر سکتا ہے)۔ کھانا گرم کرنے کے لیے اچھا کام کرتا ہے!

مرئی سپیکٹرم: 430-750 THz (ٹیرا ہرٹز) یا 0.43-0.75 PHz (پیٹا ہرٹز)۔ سرخ ~430 THz (700 nm)، سبز ~540 THz (555 nm)، بنفشی ~750 THz (400 nm)۔ روشنی کی فریکوئنسی کے لیے THz یا PHz، ویو لینتھ کے لیے nm استعمال کریں۔ EM سپیکٹرم کا ایک چھوٹا سا حصہ!

ریاضیاتی طور پر، ہاں (مرحلے/سمت کی نشاندہی کرتا ہے)۔ طبیعی طور پر، نہیں—فریکوئنسی چکروں کو شمار کرتی ہے، ہمیشہ مثبت ہوتی ہے۔ فوئیر تجزیہ میں، منفی فریکوئنسیز پیچیدہ کنجوگیٹس کی نمائندگی کرتی ہیں۔ عملی طور پر، مثبت قدریں استعمال کریں۔ پیریڈ بھی ہمیشہ مثبت ہوتا ہے: T = 1/f۔