Periode (Physik)

Bei einer nicht konstanten, aber sich regelmäßig wiederholenden physikalischen Erscheinung ist die Periode das kleinste örtliche oder zeitliche Intervall, nach dem sich der Vorgang wiederholt.

Der Begriff Periode wird auf Zeit-Funktionen (Schwingungen) und Orts-Zeit-Funktionen (Wellen) angewendet. Für letztere ist zu unterscheiden in die

• Periodendauer für sich wiederholende Vorgänge nach einem festen Zeitintervall (zeitlich periodisch),
• Periodenlänge für sich wiederholende Vorgänge nach einem festen Abstand im Raum (räumlich periodisch).

In diesem Artikel werden nur die zeitlichen Funktionen betrachtet. Die Periode heißt in diesem Zusammenhang auch Periodendauer oder Schwingungsdauer. Man bezeichnet sie üblicherweise mit dem Formelzeichen T und gibt sie an in der Maßeinheit Sekunde mit dem Einheitenzeichen s. Beispiele für periodische Funktionen in Form von Wechselspannungen zeigt das Bild.

Beispiele für nach einer Zeit T periodische Funktionen

Kennzeichnend für die Periodizität nach der Zeit T ist die Beziehung

f(t) = f(t + T)     für beliebige t und für T = konst > 0.

Der Kehrwert 1/T wird als Frequenz (Formelzeichen: f oder ν (nü)) bezeichnet. Für die mathematische Behandlung wird auch die Kreisfrequenz ω verwendet mit

Beispiel: Der in Europa übliche Wechselstrom hat eine Frequenz von 50 Hz und damit eine Periodendauer von

und eine Kreisfrequenz von

Zur Beschreibung sinusförmiger Vorgänge wird statt der Zeit t häufig der Winkel φ = ωt als Variable verwendet. Dann entspricht der Periodendauer genau ein Umlauf mit dem Vollwinkel ωT = 2π = 2π rad = 360°.

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