Qual é o significado físico das frequências negativas?

Não há significado físico de frequência negativa. Porque não pode haver um número negativo de ciclos por unidade de tempo. No entanto, matematicamente, é um conceito muito útil que simplifica bastante a representação do domínio de frequência de sinais usando transformadas de Fourier.

1. Qual é o significado da frequência negativa?
2. Por que temos frequências negativas necessárias no espectro?
3. Por que existem frequências negativas na FFT?
4. O que significa uma frequência angular negativa?

Qual é o significado da frequência negativa?

A frequência negativa é uma idéia associada a exponenciais complexos. Uma única onda senoidal pode ser dividida em dois exponenciais complexos ('números giratórios'), um com um expoente positivo e outro com um expoente negativo. Aquele com o expoente negativo é onde você obtém o conceito de uma frequência negativa.

Por que temos frequências negativas necessárias no espectro?

Frequências negativas são apenas um construto matemático para nos permitir analisar sinais reais usando uma estrutura de números complexos, que é usada ao analisar espectros de dupla face. Um número complexo só pode ser tornado real se você adicionar a ele seu conjugado, e.g. (a + bj) + (a-bj) = 2a.

Por que existem frequências negativas na FFT?

A razão é que a transformação de Fourier é simétrica sobre o eixo y, porque a transformação de Fourier é matematicamente definida no intervalo (-inf, inf). A transformação de Fourier real, portanto, tem frequências negativas.

O que significa uma frequência angular negativa?

(Isso faz sentido porque as unidades de frequência são expressas em ciclos, graus ou radianos por segundo). Portanto, uma frequência positiva (+ω) significa que a fase está aumentando com o tempo, enquanto uma frequência negativa (−ω) implica que a fase está diminuindo com o tempo.