Hvernig útskýri ég tíðniróf og tíðni á mannamáli?

Svar

Tíðni (frequency) segir til um hversu oft eitthvað gerist á tilteknu tímabili. Ef við gerum til dæmis ráð fyrir að 50 bílar keyri yfir viss gatnamót á mínútu þá er tíðni atburðarins "bíll keyrir yfir gatnamótin" f = 50/mín eða 50 (bílar) á mínútu. Bylgjur hafa tíðni sem táknar fjölda bylgjutoppa á tímaeiningu. Algeng mælieining er Hz = fjöldi bylgjutoppa á sekúndu. Tíðni bylgjunnar er háð eða tengd hraða hennar v og öldulengd l samkvæmt jöfnunni

f = v/l

Fyrir ljósbylgjur er orka bylgjunnar E háð tíðninni samkvæmt jöfnunni

E = hf

þar sem h er Planck-fastinn (6,62*10^-34 Js).

Tíðniróf nokkurra frumefna.
Tíðniróf (frequency spectrum) ljóss frá tilteknu efni er mynd af því hvaða tíðni það gefur frá sér. Samkvæmt skammtafræðinni er orka efnis ekki samfelld heldur skömmtuð í vissum lágmarksorkuþrepum. Sérhvert efni hefur þá mismunandi leyfð orkustig eftir eiginleikum efnisins og færslur milli orkustiga gefa mismunandi orku d E. Þessari orku er geislað burt sem ljósgeislum (það er rafsegulbylgjum) af tíðni

f = d E/h.

Þar sem d E er mismunandi eftir efnum verður þá tíðnin f einnig mismunandi. Mynd þar sem leyfðar tíðnir (oft í tilsvarandi litum fyrir sjáanlegt ljós) eru teiknaðar inn sýnir þá tíðniróf viðkomandi efnis.