Frequenzspektren

Eine mathematisch exakte Sinuswelle ist dagegen zeitlich unbegrenzt, damit wäre der mit ihr verbundene EnergieInhalt unendlich. Dies ist nicht nur in der Wellenform der Schwingung begründet, sondern auch in der zeitlichen Begrenztheit des Schwingungsvorgangs.Rein sinusförmige Schwingungen kommen in der Natur nicht vor.

Jeder zeitlich begrenzte Schwingungsvorgang, selbst wenn er ansonsten die Form einer Sinuskurve hat, ist dagegen immer eine Überlagerung mehrerer Frequenzen. Diese können in einem Frequenzspektrum dargestellt werden. Ein physikalisch realistischer Schwingungsvorgang besteht aus einem Gemisch unendlich vieler Frequenzen mit jeweils infinitesimalen Anteil der Einzelfrequenzen.

Mathematisch kann man Frequenzen deshalb als Einheitsvektoren eines Vektorraums auffassen, die selbst nicht mehr Elemente dieses Vektorraumes sind.

Jeder periodische Vorgang lässt sich durch die Summe der in ihm vorhandenen Frequenzen mit Hilfe der Fourieranalyse darstellen.

Spezielle Frequenzbegriffe

Umlauffrequenz

z = φ / 2 · π. Drehzahl n und Zahl der Umdrehungen z müssen sorgfältig unterschieden werden. T = 1/n. Der Drehwinkel ist φ. z ist die Anzahl der Umdrehungen während der Zeit t. n = U/min.B.Unter dem Begriff Umlauffrequenz oder Drehzahl n versteht man das Verhältnis der Anzahl der Umdrehungen U in einer benötigten Zeit, z. t ist die Zeit und Dauer der Rotation. T ist die Umlaufdauer (Dauer einer Umdrehung).

T = Periodendauer.

n = Schwingungsanzahl und t = Zeit
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Weiterhin wird in der Physik häufig die Kreisfrequenz benutzt und anstatt der Frequenz f wird gern der griechische Buchstabe ν (Ny, sprich „nü“) genommen.