Frecuencia

Qué es la frecuencia

La palabra procede del latín frequentĭa, derivada del adjetivo frequens, frequentis, cuyo sentido original era "numeroso", "lleno", "apiñado". La raíz indoeuropea que se le atribuye, *bharekʷ ("rellenar"), es la misma de la que derivan términos aparentemente lejanos como farsa, infarto o harto. El salto semántico desde "multitud" hasta "repetición en el tiempo" se consolidó en la física del siglo XIX, cuando el concepto adquirió un significado técnico preciso.

En términos formales, la frecuencia (f) de un fenómeno periódico es la inversa de su período (T): f = 1/T. Si un evento tarda 0,5 segundos en completar un ciclo, su frecuencia es de 2 Hz. La unidad lleva el nombre del físico alemán Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894), quien demostró experimentalmente la existencia de las ondas electromagnéticas predichas por Maxwell. Antes de la adopción del hercio en 1960 por la Conferencia General de Pesas y Medidas, se utilizaba la expresión "ciclos por segundo".

Relación con la amplitud y la longitud de onda

Conviene no confundir la frecuencia con la amplitud, que mide la magnitud máxima de la oscilación, ni con la longitud de onda, que es la distancia espacial entre dos crestas consecutivas. Un sonido puede tener frecuencia alta (tono agudo) y amplitud baja (volumen débil), o viceversa. Las tres magnitudes están relacionadas, pero cada una describe un aspecto distinto del fenómeno ondulatorio.

En el caso de las ondas que se propagan por un medio, la velocidad de propagación (v) es el producto de la frecuencia por la longitud de onda: v = f × λ. Esta relación explica, por ejemplo, por qué las ondas de ultrasonido de alta frecuencia (varios megahercios) tienen longitudes de onda muy cortas y permiten obtener imágenes con buena resolución espacial.

Aplicaciones médicas del concepto de frecuencia

La frecuencia cardíaca cuenta los latidos del corazón por minuto y es uno de los cuatro signos vitales. La frecuencia respiratoria registra las respiraciones por minuto, otro de ellos. Ambas se expresan en "eventos por minuto" porque el hercio resultaría poco práctico a esas escalas: una frecuencia cardíaca de 72 latidos por minuto equivale a 1,2 Hz, cifra correcta pero que ningún clínico usa.

En acústica médica, la frecuencia fundamental de la voz (F0) indica cuántas veces por segundo vibran las cuerdas vocales y determina la percepción del tono vocal. La frecuencia de precesión, descrita por la ecuación de Larmor, es la velocidad angular con que los núcleos de hidrógeno giran en un campo magnético y constituye la base física de la resonancia magnética. Y en genética, la frecuencia de recombinación mide la proporción de gametos recombinantes entre dos loci, dato con el que se construyen los mapas genéticos.

Otras aplicaciones incluyen la radiofrecuencia terapéutica, que emplea corrientes alternas de alta frecuencia para generar calor controlado en tejidos, y la diatermia, que aplica el mismo principio con fines rehabilitadores.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la palabra "frecuencia"?

Del latín frequentĭa, que significaba "multitud" o "concurrencia numerosa". El adjetivo frequens se vincula con la raíz indoeuropea *bharekʷ ("rellenar"), origen también de infarto y farsa. El sentido actual de "número de repeticiones por unidad de tiempo" se fijó en la física del siglo XIX.

¿Es lo mismo frecuencia que velocidad?

No. La frecuencia indica cuántas veces se repite un ciclo por segundo; la velocidad, cuánto recorre la onda en ese mismo segundo. Un sonido de 440 Hz viaja en el aire a unos 343 m/s con independencia de su frecuencia, porque la velocidad depende del medio, no de la fuente.

¿Por qué en medicina se habla de "latidos por minuto" y no de hercios?

Por convención clínica. El hercio mide ciclos por segundo, y las frecuencias fisiológicas del corazón y la respiración son tan bajas (del orden de 1 a 2 Hz) que resulta más intuitivo expresarlas en eventos por minuto. El concepto físico es el mismo; cambia la escala temporal de referencia.

Referencias

1. Real Academia Española. Frecuencia. Diccionario de la lengua española, 23.ª edición.
2. Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM). SI base units and derived units. Sistema Internacional de Unidades.
3. Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU. Pulso. MedlinePlus, enciclopedia médica en español.
4. Etimologías de Chile. Frecuencia. Diccionario etimológico.