A-level 物理（进阶物理）/信号频率
波的频率描述了每秒经过某一点的波的次数。频率以赫兹（通常缩写为 Hz）为单位，可以使用以下公式计算
V = fλ
其中 V 是波的速度（以 ms−1 为单位），f 是波的频率（以 Hz 为单位），λ（希腊字母 lambda）是波的波长（从一个波峰/波谷到下一个波峰/波谷的距离，以 m 为单位）。
让我们考虑以下信号（时间以 ms 为单位，y 轴表示电压）
此信号由多个不同频率的正弦波叠加而成。这些正弦波如下所示
每个正弦波都有不同的频率。你可以看到这一点，因为它们的波峰和波谷之间的距离不同。这些频率可以绘制成波幅，如表所示，并在下面绘制成图表
| 波 (y=) | 周期 (ms) | 幅度 (V) | 频率 (Hz) |
|---|---|---|---|
| 3sin x | 6.284 | 3 | 159 |
| sin(0.5x + 40) | 12.566 | 1 | 80 |
| 2sin(3x - 60) | 2.093 | 2 | 478 |
此图表被称为信号的频谱。
基频是构成信号的最低频率。在上面的例子中，基频是 80 Hz。它始终是频谱中最左边的频率，忽略噪声。其他频率被称为泛音或谐音。
1. X 射线的频率是多少（波长 0.5 nm）？
2. 一个频率为 44 kHz 的声波，波长为 7.7mm。声速是多少？
3. 以下信号的基频是多少？
4. 它大约包含多少泛音？
5. 三个正弦波 sin x°，4sin(2x-50)° 和 0.5sin(3x+120)° 相加形成一个信号。每个波的频率是多少？信号的基频是多少？假设这些波以光速传播，并且 60° = 1mm。