什么是频谱(Frequency Spectrum)？

频谱是一种科学的方法，用于绘制和分类出现在空间和日常环境中的电磁波。实际上，计算各种传输的频率可能是一门复杂的科学，通常涉及密集的公式和测量设备。然而，作为一个概念，频谱本身是相对简单。任何释放能量的东西都是在...

频谱是一种科学的方法，用于绘制和分类出现在空间和日常环境中的电磁波。实际上，计算各种传输的频率可能是一门复杂的科学，通常涉及密集的公式和测量设备。然而，作为一个概念，频谱本身是相对简单。任何释放能量的东西都是在特定频率下产生的。光、声音、电视和无线电传输是最常见的；X射线、微波和红外信号也包括在内。频谱就是这些和其他发射物如何被标绘和分类的，而每一个独立且独特的元素通常用每秒钟产生的辐射能量来表示无线电频谱。理解频率通常被广泛地定义为每秒发生的完整电磁能量波周期的数量。用于描述一个周期的国际测量单位是1赫兹（Hz）。由于电磁频谱的每个部分都有一个信号频率信号，它可以通过频谱分析仪来识别，这种频谱分析仪能够准确地测量所观察到的特定电磁现象的每秒波周期

电磁波谱包含了巨大的频率范围。这些数字非常重要，原因有很多。物理学家通常花大量时间绘制为了了解这些波是如何与物质相互作用的，以及确定像声波和光波的最外层极限这样的东西的不同频率。它们对健康也很重要；研究人员需要知道在家庭和医疗机构使用X射线和微波技术的安全级别广播，频谱确定哪些频率是最受欢迎的，因此最容易受到干扰和广播困难。电磁能量图每一种不同形式的电磁能量在频谱中都占有一个指定的位置。电磁连续统，用每一个不同部分发射的频率或辐射强度来表示，范围从106赫兹到1025赫兹。无线电波占据了频谱的低端，而放射性伽马射线占据了高端。电磁频谱所包含的频率范围是巨大的。无线电传输产生的频率和可见光产生的频率相差100亿个数量级光和声音当涉及到光和声音时，所发射的频率水平在很大程度上决定了人类如何感知正在传播的颜色或声音。为了使光呈现为一种不同的颜色，它必须在与这种颜色相关的电磁范围内发射能量。证明这一点的最简单的方法之一是用棱镜或其他斜角晶体。在阳光下，太阳能通过不同的折射传递，结果是不同的颜色似乎在闪耀。事实上，光无论看起来如何都是一样的，但是折射改变了电磁能量，导致颜色。声波的工作原理相似，不同的音符可以利用不同的能量，这可以使他们看起来有不同的质量，对那些在听力范围内的人。艺术家经常利用这一点，使声音的汇编更有趣。有意混合声音的频谱通常被称为"白噪声"，这是一种有时用来促进更好的技术广播电台的特殊考虑无线电、电视和其他广播传输的频谱被进一步分类在频率或"波段"范围内，既可以减少干扰，也可以在多个用户之间共享带宽，其中大多数都是由不同的管理部门管理的例如，国际电信联盟协议分配一定范围的无线电传输频率，以尽量减少对短波无线电频谱的干扰，高频段分配给国际短波广播公司、业余无线电运营商和海上无线电通信公司为了确保可靠、无干扰的无线电传输，国内政府机构经常对频谱的某些方面或部分进行管理。在美国，联邦通信委员会（FCC）在商业、公众和业余无线电运营商，以限制任何潜在的跨波段干扰。每个波段都被指定一个特定的频率范围，并且该频谱为每个用户特定的组保留。

发表于 2020-08-15 23:31
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分类：科学教育

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