Fréquence

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Pour les articles homonymes, voir Fréquence (homonymie).

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Ondes sinusoïdales de fréquences différentes : celle du bas a la plus plus haute fréquence et celle du haut, la plus basse.

La fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par unité de temps, c'est-à-dire le nombre de fois qu'un phénomène temporel régulier se reproduit identique à lui-même par intervalle de temps donné. Ainsi lorsqu'on emploie le mot fréquence sans précision, on sous-entend la plupart du temps une fréquence temporelle.

Toutefois, on applique aussi le terme de fréquence, par analogie, dans d'autres domaines ; par exemple, lorsqu'un phénomène paraît régulier et périodique, non en temps, mais dans l'espace, on peut alors lui associer une fréquence spatiale, comme c'est le cas pour l'optique de Fourier.

En étude statistique, ou en génétique des populations, on parle aussi de fréquence pour désigner un nombre d'éléments par rapport à un groupe plus large auquel ils appartiennent. Cette fréquence statistique peut s'exprimer en pour cent ou en fraction de 1 (1 signifiant 100 % du groupe).

Sommaire

1 Caractéristiques d'une fréquence temporelle
2 Domaines d'utilisation
- 2.1 En physique
- 2.2 En musique
3 Notes et références de l'article
4 Voir aussi
- 4.1 Articles connexes
- 4.2 Liens et documents externes

Caractéristiques d'une fréquence temporelle

La fréquence temporelle f est l'inverse de la période T, soit $f=\frac{{1}}{{T}}$ . Si l'unité de temps choisie est la seconde, la fréquence est alors mesurée en hertz, symbole Hz, dans le système international d'unités. Plus la valeur en hertz est élevée et plus la durée en seconde est courte.

Domaines d'utilisation

Le terme fréquence est très général et s'applique aussi bien à la physique des phénomènes ondulatoires qu'à la vie de tous les jours : dans ce dernier cas on considèrera la fréquence d'un évènement ( passage d'un autobus, tenue d'une assemblée, nombre de coups de marteau dans un temps donné ).

En physique

Dans le domaine de la physique ondulatoire on parlera d'une fréquence :

d'oscillation mécanique (ressort, corde vibrante, vibration du réseau cristallin, vibration de molécules, etc...),
d'oscillation acoustique dans le domaine audible (sonore) ou inaudible (infrasons, ultrasons ...)
d'oscillation électromagnétique ( lumière visible, infrarouge, ultraviolet, etc... ). Voir, par exemple, le spectre radiofréquence :

Spectre radiofréquence

Spectre électromagnétique : Radioélectricité · Spectre radiofréquence · Bandes VHF-UHF · Spectre micro-ondes

Fréquence Longueur d’onde		3 Hz 100 Mm			30 Hz 10 Mm			300 Hz 1 Mm			3 kHz 100 km			30 kHz 10 km			300 kHz 1 km			3 MHz 1 hm			30 MHz 1 dam			300 MHz 1 m			3 GHz 1 dm			30 GHz 1 cm			300 GHz 1 mm
Bandes alias radiophonie			ELF EBF			SLF SBF			ULF UBF			VLF TBF myria- métrique			LF BF kilo- métrique GO/OL (LW)			MF MF hecto- métrique PO/OM (MW)			HF HF déca- métrique OC (SW)			VHF THF métrique FM/OUC (FM/USW)			UHF UHF déci- métrique			SHF SHF centi- métrique			EHF EHF milli- métrique

La fréquence est également utilisée pour quantifier la "puissance" d'un microprocesseur (voir Fréquence du processeur). Dans ce cas, la fréquence permet de connaître le nombre d'opérations par seconde que peut effectuer le composant (exemple : un processeur d'horloge 2Ghz = 2 000 000 000 d'opérations par seconde).

En musique

En musique, la fréquence est reliée à la hauteur des sons entendus. La fréquence est exprimée en Hz, comme ci-dessus. Le spectre de fréquence entendu par l'oreille humaine s'étend environ de 20 à 20 000 Hz. La fréquence du la 440 a été établie comme fréquence de référence.

Mathématiquement, il est possible de faire plusieurs calculs entre les notes musicales et leurs fréquences. Une fréquence doublée donne une octave, tandis qu'une fréquence additionnée de son octave inférieure donne une quinte. Ensuite, l'addition d'une fréquence de 2 octaves inférieures donne une tierce. Par exemple :