Как пишется герц сокращенно

From Wikipedia, the free encyclopedia

hertz
FrequencyAnimation.gif

Top to bottom: Lights flashing at frequencies f = 0.5 Hz, 1.0 Hz and 2.0 Hz; that is, at 0.5, 1.0 and 2.0 flashes per second, respectively. The time between each flash – the period T – is given by 1f (the reciprocal of f ); that is, 2, 1 and 0.5 seconds, respectively.

General information
Unit system SI
Unit of frequency
Symbol Hz
Named after Heinrich Hertz
In SI base units s−1

The hertz (symbol: Hz) is the unit of frequency in the International System of Units (SI), equivalent to one event (or cycle) per second.[1][3] The hertz is an SI derived unit whose expression in terms of SI base units is s−1, meaning that one hertz is the reciprocal of one second.[2] It is named after Heinrich Rudolf Hertz (1857–1894), the first person to provide conclusive proof of the existence of electromagnetic waves. Hertz are commonly expressed in multiples: kilohertz (kHz), megahertz (MHz), gigahertz (GHz), terahertz (THz).

Some of the unit’s most common uses are in the description of periodic waveforms and musical tones, particularly those used in radio- and audio-related applications. It is also used to describe the clock speeds at which computers and other electronics are driven. The units are sometimes also used as a representation of the energy of a photon, via the Planck relation E = , where E is the photon’s energy, ν is its frequency, and h is the Planck constant.

Definition[edit]

The hertz is equivalent to one cycle per second. The International Committee for Weights and Measures defined the second as «the duration of 9192631770 periods of the radiation corresponding to the transition between the two hyperfine levels of the ground state of the caesium-133 atom»[4][5] and then adds: «It follows that the hyperfine splitting in the ground state of the caesium 133 atom is exactly 9192631770 hertz, νhfs Cs = 9192631770 Hz.» The dimension of the unit hertz is 1/time (T−1). Expressed in base SI units, the unit is the reciprocal second (1/s).

In English, «hertz» is also used as the plural form.[6] As an SI unit, Hz can be prefixed; commonly used multiples are kHz (kilohertz, 103 Hz), MHz (megahertz, 106 Hz), GHz (gigahertz, 109 Hz) and THz (terahertz, 1012 Hz). One hertz simply means «one event per second» (where the event being counted may be a complete cycle); 100 Hz means «one hundred events per second», and so on. The unit may be applied to any periodic event—for example, a clock might be said to tick at 1 Hz, or a human heart might be said to beat at 1.2 Hz.

The occurrence rate of aperiodic or stochastic events is expressed in reciprocal second or inverse second (1/s or s−1) in general or, in the specific case of radioactivity, in becquerels.[7] Whereas 1 Hz is one cycle (or periodic event) per second, 1 Bq is one radionuclide event per second on average.

Even though frequency, angular velocity, angular frequency and radioactivity all have the dimension T−1, of these only frequency is expressed using the unit hertz.[8] Thus a disc rotating at 60 revolutions per minute (rpm) is said to have an angular velocity of 2π rad/s and a frequency of rotation of 1 Hz. The correspondence between a frequency f with the unit hertz and an angular velocity ω with the unit radians per second is

omega =2pi f and {displaystyle f={frac {omega }{2pi }}.}

The hertz is named after Heinrich Hertz. As with every SI unit named for a person, its symbol starts with an upper case letter (Hz), but when written in full it follows the rules for capitalisation of a common noun; i.e., «hertz» becomes capitalised at the beginning of a sentence and in titles, but is otherwise in lower case.

History[edit]

The hertz is named after the German physicist Heinrich Hertz (1857–1894), who made important scientific contributions to the study of electromagnetism. The name was established by the International Electrotechnical Commission (IEC) in 1935.[9] It was adopted by the General Conference on Weights and Measures (CGPM) (Conférence générale des poids et mesures) in 1960, replacing the previous name for the unit, «cycles per second» (cps), along with its related multiples, primarily «kilocycles per second» (kc/s) and «megacycles per second» (Mc/s), and occasionally «kilomegacycles per second» (kMc/s). The term «cycles per second» was largely replaced by «hertz» by the 1970s.[10][failed verification]

In some usage, the «per second» was omitted, so that «megacycles» (Mc) was used as an abbreviation of «megacycles per second» (that is, megahertz (MHz)).[11]

Applications[edit]

A heartbeat is an example of a non-sinusoidal periodic phenomenon that may be analyzed in terms of frequency. Two cycles are illustrated.

Sound and vibration[edit]

Sound is a traveling longitudinal wave, which is an oscillation of pressure. Humans perceive the frequency of a sound as its pitch. Each musical note corresponds to a particular frequency. An infant’s ear is able to perceive frequencies ranging from 20 Hz to 20000 Hz; the average adult human can hear sounds between 20 Hz and 16000 Hz.[12] The range of ultrasound, infrasound and other physical vibrations such as molecular and atomic vibrations extends from a few femtohertz[13] into the terahertz range[14] and beyond.[15]

Electromagnetic radiation[edit]

Electromagnetic radiation is often described by its frequency—the number of oscillations of the perpendicular electric and magnetic fields per second—expressed in hertz.

Radio frequency radiation is usually measured in kilohertz (kHz), megahertz (MHz), or gigahertz (GHz). Light is electromagnetic radiation that is even higher in frequency, and has frequencies in the range of tens (infrared) to thousands (ultraviolet) of terahertz. Electromagnetic radiation with frequencies in the low terahertz range (intermediate between those of the highest normally usable radio frequencies and long-wave infrared light) is often called terahertz radiation. Even higher frequencies exist, such as that of gamma rays, which can be measured in exahertz (EHz). (For historical reasons, the frequencies of light and higher frequency electromagnetic radiation are more commonly specified in terms of their wavelengths or photon energies: for a more detailed treatment of this and the above frequency ranges, see Electromagnetic spectrum.)

Computers[edit]

Further information on why the frequency, including for gigahertz (GHz) etc., is a flawed speed indicator for computers: Megahertz myth

In computers, most central processing units (CPU) are labeled in terms of their clock rate expressed in megahertz (MHz) or gigahertz (GHz). This specification refers to the frequency of the CPU’s master clock signal. This signal is nominally a square wave, which is an electrical voltage that switches between low and high logic levels at regular intervals. As the hertz has become the primary unit of measurement accepted by the general populace to determine the performance of a CPU, many experts have criticized this approach, which they claim is an easily manipulable benchmark. Some processors use multiple clock cycles to perform a single operation, while others can perform multiple operations in a single cycle.[16] For personal computers, CPU clock speeds have ranged from approximately 1 MHz in the late 1970s (Atari, Commodore, Apple computers) to up to 6 GHz in IBM Power microprocessors.

Various computer buses, such as the front-side bus connecting the CPU and northbridge, also operate at various frequencies in the megahertz range.

SI multiples[edit]

SI multiples of hertz (Hz)

Submultiples Multiples
Value SI symbol Name Value SI symbol Name
10−1 Hz dHz decihertz 101 Hz daHz decahertz
10−2 Hz cHz centihertz 102 Hz hHz hectohertz
10−3 Hz mHz millihertz 103 Hz kHz kilohertz
10−6 Hz µHz microhertz 106 Hz MHz megahertz
10−9 Hz nHz nanohertz 109 Hz GHz gigahertz
10−12 Hz pHz picohertz 1012 Hz THz terahertz
10−15 Hz fHz femtohertz 1015 Hz PHz petahertz
10−18 Hz aHz attohertz 1018 Hz EHz exahertz
10−21 Hz zHz zeptohertz 1021 Hz ZHz zettahertz
10−24 Hz yHz yoctohertz 1024 Hz YHz yottahertz
10−27 Hz rHz rontohertz 1027 Hz RHz ronnahertz
10−30 Hz qHz quectohertz 1030 Hz QHz quettahertz
Common prefixed units are in bold face.

Higher frequencies than the International System of Units provides prefixes for are believed to occur naturally in the frequencies of the quantum-mechanical vibrations of massive particles, although these are not directly observable and must be inferred through other phenomena. By convention, these are typically not expressed in hertz, but in terms of the equivalent energy, which is proportional to the frequency by the factor of the Planck constant.

Unicode[edit]

The CJK Compatibility block in Unicode contains characters for common SI units for frequency. These are intended for compatibility with East Asian character encodings, and not for use in new documents (which would be expected to use Latin letters, e.g. «MHz»).[17]

  • U+3390 SQUARE HZ
  • U+3391 SQUARE KHZ
  • U+3392 SQUARE MHZ
  • U+3393 SQUARE GHZ
  • U+3394 SQUARE THZ

See also[edit]

  • Alternating current
  • Bandwidth (signal processing)
  • Electronic tuner
  • FLOPS
  • Frequency changer
  • Normalized frequency (signal processing)
  • Orders of magnitude (frequency)
  • Periodic function
  • Radian per second
  • Rate
  • Sampling rate

Notes and references[edit]

  1. ^ «hertz». (1992). American Heritage Dictionary of the English Language (3rd ed.), Boston: Houghton Mifflin.
  2. ^ a b «SI Brochure: The International System of Units (SI) – 9th edition» (PDF). BIPM: 26. Retrieved 7 August 2022.
  3. ^ Although hertz is equivalent to cycle per second (cps), the SI explicitly states that «cycle» and «cps» are not units in the SI, likely due to ambiguity in the terms.[2]
  4. ^ «SI Brochure: The International System of Units (SI) § 2.3.1 Base units» (PDF) (in British English and French) (9th ed.). BIPM. 2019. p. 130. Retrieved 2 February 2021.
  5. ^ «SI Brochure: The International System of Units (SI) § Appendix 1. Decisions of the CGPM and the CIPM» (PDF) (in British English and French) (9th ed.). BIPM. 2019. p. 169. Retrieved 2 February 2021.
  6. ^ NIST Guide to SI Units – 9 Rules and Style Conventions for Spelling Unit Names, National Institute of Standards and Technology
  7. ^ «(d) The hertz is used only for periodic phenomena, and the becquerel (Bq) is used only for stochastic processes in activity referred to a radionuclide.» «BIPM – Table 3». BIPM. Retrieved 24 October 2012.
  8. ^ «SI brochure, Section 2.2.2, paragraph 6». Archived from the original on 1 October 2009.
  9. ^ «IEC History». Iec.ch. Archived from the original on 19 May 2013. Retrieved 6 January 2021.
  10. ^ Cartwright, Rufus (March 1967). Beason, Robert G. (ed.). «Will Success Spoil Heinrich Hertz?» (PDF). Electronics Illustrated. Fawcett Publications, Inc. pp. 98–99.
  11. ^ Pellam, J. R.; Galt, J. K. (1946). «Ultrasonic Propagation in Liquids: I. Application of Pulse Technique to Velocity and Absorption Measurements at 15 Megacycles». The Journal of Chemical Physics. 14 (10): 608–614. Bibcode:1946JChPh..14..608P. doi:10.1063/1.1724072. hdl:1721.1/5042.
  12. ^ Ernst Terhardt (20 February 2000). «Dominant spectral region». Mmk.e-technik.tu-muenchen.de. Archived from the original on 26 April 2012. Retrieved 28 April 2012.
  13. ^ «Black Hole Sound Waves – Science Mission Directorate». science.nasa.go.
  14. ^ Atomic vibrations are typically on the order of tens of terahertz
  15. ^ «Black Hole Sound Waves – Science Mission Directorate». science.nasa.go.
  16. ^ Asaravala, Amit (30 March 2004). «Good Riddance, Gigahertz». Wired. Retrieved 28 April 2012.
  17. ^ Unicode Consortium (2019). «The Unicode Standard 12.0 – CJK Compatibility ❰ Range: 3300—33FF ❱» (PDF). Unicode.org. Retrieved 24 May 2019.

External links[edit]

  • SI Brochure: Unit of time (second)
  • National Research Council of Canada: Cesium fountain clock
  • National Research Council of Canada: Optical frequency standard based on a single trapped ion (archived 23 December 2013)
  • National Research Council of Canada: Optical frequency comb (archived 27 June 2013)
  • National Physical Laboratory: Time and frequency Optical atomic clocks
  • Online Tone Generator

From Wikipedia, the free encyclopedia

hertz
FrequencyAnimation.gif

Top to bottom: Lights flashing at frequencies f = 0.5 Hz, 1.0 Hz and 2.0 Hz; that is, at 0.5, 1.0 and 2.0 flashes per second, respectively. The time between each flash – the period T – is given by 1f (the reciprocal of f ); that is, 2, 1 and 0.5 seconds, respectively.

General information
Unit system SI
Unit of frequency
Symbol Hz
Named after Heinrich Hertz
In SI base units s−1

The hertz (symbol: Hz) is the unit of frequency in the International System of Units (SI), equivalent to one event (or cycle) per second.[1][3] The hertz is an SI derived unit whose expression in terms of SI base units is s−1, meaning that one hertz is the reciprocal of one second.[2] It is named after Heinrich Rudolf Hertz (1857–1894), the first person to provide conclusive proof of the existence of electromagnetic waves. Hertz are commonly expressed in multiples: kilohertz (kHz), megahertz (MHz), gigahertz (GHz), terahertz (THz).

Some of the unit’s most common uses are in the description of periodic waveforms and musical tones, particularly those used in radio- and audio-related applications. It is also used to describe the clock speeds at which computers and other electronics are driven. The units are sometimes also used as a representation of the energy of a photon, via the Planck relation E = , where E is the photon’s energy, ν is its frequency, and h is the Planck constant.

Definition[edit]

The hertz is equivalent to one cycle per second. The International Committee for Weights and Measures defined the second as «the duration of 9192631770 periods of the radiation corresponding to the transition between the two hyperfine levels of the ground state of the caesium-133 atom»[4][5] and then adds: «It follows that the hyperfine splitting in the ground state of the caesium 133 atom is exactly 9192631770 hertz, νhfs Cs = 9192631770 Hz.» The dimension of the unit hertz is 1/time (T−1). Expressed in base SI units, the unit is the reciprocal second (1/s).

In English, «hertz» is also used as the plural form.[6] As an SI unit, Hz can be prefixed; commonly used multiples are kHz (kilohertz, 103 Hz), MHz (megahertz, 106 Hz), GHz (gigahertz, 109 Hz) and THz (terahertz, 1012 Hz). One hertz simply means «one event per second» (where the event being counted may be a complete cycle); 100 Hz means «one hundred events per second», and so on. The unit may be applied to any periodic event—for example, a clock might be said to tick at 1 Hz, or a human heart might be said to beat at 1.2 Hz.

The occurrence rate of aperiodic or stochastic events is expressed in reciprocal second or inverse second (1/s or s−1) in general or, in the specific case of radioactivity, in becquerels.[7] Whereas 1 Hz is one cycle (or periodic event) per second, 1 Bq is one radionuclide event per second on average.

Even though frequency, angular velocity, angular frequency and radioactivity all have the dimension T−1, of these only frequency is expressed using the unit hertz.[8] Thus a disc rotating at 60 revolutions per minute (rpm) is said to have an angular velocity of 2π rad/s and a frequency of rotation of 1 Hz. The correspondence between a frequency f with the unit hertz and an angular velocity ω with the unit radians per second is

omega =2pi f and {displaystyle f={frac {omega }{2pi }}.}

The hertz is named after Heinrich Hertz. As with every SI unit named for a person, its symbol starts with an upper case letter (Hz), but when written in full it follows the rules for capitalisation of a common noun; i.e., «hertz» becomes capitalised at the beginning of a sentence and in titles, but is otherwise in lower case.

History[edit]

The hertz is named after the German physicist Heinrich Hertz (1857–1894), who made important scientific contributions to the study of electromagnetism. The name was established by the International Electrotechnical Commission (IEC) in 1935.[9] It was adopted by the General Conference on Weights and Measures (CGPM) (Conférence générale des poids et mesures) in 1960, replacing the previous name for the unit, «cycles per second» (cps), along with its related multiples, primarily «kilocycles per second» (kc/s) and «megacycles per second» (Mc/s), and occasionally «kilomegacycles per second» (kMc/s). The term «cycles per second» was largely replaced by «hertz» by the 1970s.[10][failed verification]

In some usage, the «per second» was omitted, so that «megacycles» (Mc) was used as an abbreviation of «megacycles per second» (that is, megahertz (MHz)).[11]

Applications[edit]

A heartbeat is an example of a non-sinusoidal periodic phenomenon that may be analyzed in terms of frequency. Two cycles are illustrated.

Sound and vibration[edit]

Sound is a traveling longitudinal wave, which is an oscillation of pressure. Humans perceive the frequency of a sound as its pitch. Each musical note corresponds to a particular frequency. An infant’s ear is able to perceive frequencies ranging from 20 Hz to 20000 Hz; the average adult human can hear sounds between 20 Hz and 16000 Hz.[12] The range of ultrasound, infrasound and other physical vibrations such as molecular and atomic vibrations extends from a few femtohertz[13] into the terahertz range[14] and beyond.[15]

Electromagnetic radiation[edit]

Electromagnetic radiation is often described by its frequency—the number of oscillations of the perpendicular electric and magnetic fields per second—expressed in hertz.

Radio frequency radiation is usually measured in kilohertz (kHz), megahertz (MHz), or gigahertz (GHz). Light is electromagnetic radiation that is even higher in frequency, and has frequencies in the range of tens (infrared) to thousands (ultraviolet) of terahertz. Electromagnetic radiation with frequencies in the low terahertz range (intermediate between those of the highest normally usable radio frequencies and long-wave infrared light) is often called terahertz radiation. Even higher frequencies exist, such as that of gamma rays, which can be measured in exahertz (EHz). (For historical reasons, the frequencies of light and higher frequency electromagnetic radiation are more commonly specified in terms of their wavelengths or photon energies: for a more detailed treatment of this and the above frequency ranges, see Electromagnetic spectrum.)

Computers[edit]

Further information on why the frequency, including for gigahertz (GHz) etc., is a flawed speed indicator for computers: Megahertz myth

In computers, most central processing units (CPU) are labeled in terms of their clock rate expressed in megahertz (MHz) or gigahertz (GHz). This specification refers to the frequency of the CPU’s master clock signal. This signal is nominally a square wave, which is an electrical voltage that switches between low and high logic levels at regular intervals. As the hertz has become the primary unit of measurement accepted by the general populace to determine the performance of a CPU, many experts have criticized this approach, which they claim is an easily manipulable benchmark. Some processors use multiple clock cycles to perform a single operation, while others can perform multiple operations in a single cycle.[16] For personal computers, CPU clock speeds have ranged from approximately 1 MHz in the late 1970s (Atari, Commodore, Apple computers) to up to 6 GHz in IBM Power microprocessors.

Various computer buses, such as the front-side bus connecting the CPU and northbridge, also operate at various frequencies in the megahertz range.

SI multiples[edit]

SI multiples of hertz (Hz)

Submultiples Multiples
Value SI symbol Name Value SI symbol Name
10−1 Hz dHz decihertz 101 Hz daHz decahertz
10−2 Hz cHz centihertz 102 Hz hHz hectohertz
10−3 Hz mHz millihertz 103 Hz kHz kilohertz
10−6 Hz µHz microhertz 106 Hz MHz megahertz
10−9 Hz nHz nanohertz 109 Hz GHz gigahertz
10−12 Hz pHz picohertz 1012 Hz THz terahertz
10−15 Hz fHz femtohertz 1015 Hz PHz petahertz
10−18 Hz aHz attohertz 1018 Hz EHz exahertz
10−21 Hz zHz zeptohertz 1021 Hz ZHz zettahertz
10−24 Hz yHz yoctohertz 1024 Hz YHz yottahertz
10−27 Hz rHz rontohertz 1027 Hz RHz ronnahertz
10−30 Hz qHz quectohertz 1030 Hz QHz quettahertz
Common prefixed units are in bold face.

Higher frequencies than the International System of Units provides prefixes for are believed to occur naturally in the frequencies of the quantum-mechanical vibrations of massive particles, although these are not directly observable and must be inferred through other phenomena. By convention, these are typically not expressed in hertz, but in terms of the equivalent energy, which is proportional to the frequency by the factor of the Planck constant.

Unicode[edit]

The CJK Compatibility block in Unicode contains characters for common SI units for frequency. These are intended for compatibility with East Asian character encodings, and not for use in new documents (which would be expected to use Latin letters, e.g. «MHz»).[17]

  • U+3390 SQUARE HZ
  • U+3391 SQUARE KHZ
  • U+3392 SQUARE MHZ
  • U+3393 SQUARE GHZ
  • U+3394 SQUARE THZ

See also[edit]

  • Alternating current
  • Bandwidth (signal processing)
  • Electronic tuner
  • FLOPS
  • Frequency changer
  • Normalized frequency (signal processing)
  • Orders of magnitude (frequency)
  • Periodic function
  • Radian per second
  • Rate
  • Sampling rate

Notes and references[edit]

  1. ^ «hertz». (1992). American Heritage Dictionary of the English Language (3rd ed.), Boston: Houghton Mifflin.
  2. ^ a b «SI Brochure: The International System of Units (SI) – 9th edition» (PDF). BIPM: 26. Retrieved 7 August 2022.
  3. ^ Although hertz is equivalent to cycle per second (cps), the SI explicitly states that «cycle» and «cps» are not units in the SI, likely due to ambiguity in the terms.[2]
  4. ^ «SI Brochure: The International System of Units (SI) § 2.3.1 Base units» (PDF) (in British English and French) (9th ed.). BIPM. 2019. p. 130. Retrieved 2 February 2021.
  5. ^ «SI Brochure: The International System of Units (SI) § Appendix 1. Decisions of the CGPM and the CIPM» (PDF) (in British English and French) (9th ed.). BIPM. 2019. p. 169. Retrieved 2 February 2021.
  6. ^ NIST Guide to SI Units – 9 Rules and Style Conventions for Spelling Unit Names, National Institute of Standards and Technology
  7. ^ «(d) The hertz is used only for periodic phenomena, and the becquerel (Bq) is used only for stochastic processes in activity referred to a radionuclide.» «BIPM – Table 3». BIPM. Retrieved 24 October 2012.
  8. ^ «SI brochure, Section 2.2.2, paragraph 6». Archived from the original on 1 October 2009.
  9. ^ «IEC History». Iec.ch. Archived from the original on 19 May 2013. Retrieved 6 January 2021.
  10. ^ Cartwright, Rufus (March 1967). Beason, Robert G. (ed.). «Will Success Spoil Heinrich Hertz?» (PDF). Electronics Illustrated. Fawcett Publications, Inc. pp. 98–99.
  11. ^ Pellam, J. R.; Galt, J. K. (1946). «Ultrasonic Propagation in Liquids: I. Application of Pulse Technique to Velocity and Absorption Measurements at 15 Megacycles». The Journal of Chemical Physics. 14 (10): 608–614. Bibcode:1946JChPh..14..608P. doi:10.1063/1.1724072. hdl:1721.1/5042.
  12. ^ Ernst Terhardt (20 February 2000). «Dominant spectral region». Mmk.e-technik.tu-muenchen.de. Archived from the original on 26 April 2012. Retrieved 28 April 2012.
  13. ^ «Black Hole Sound Waves – Science Mission Directorate». science.nasa.go.
  14. ^ Atomic vibrations are typically on the order of tens of terahertz
  15. ^ «Black Hole Sound Waves – Science Mission Directorate». science.nasa.go.
  16. ^ Asaravala, Amit (30 March 2004). «Good Riddance, Gigahertz». Wired. Retrieved 28 April 2012.
  17. ^ Unicode Consortium (2019). «The Unicode Standard 12.0 – CJK Compatibility ❰ Range: 3300—33FF ❱» (PDF). Unicode.org. Retrieved 24 May 2019.

External links[edit]

  • SI Brochure: Unit of time (second)
  • National Research Council of Canada: Cesium fountain clock
  • National Research Council of Canada: Optical frequency standard based on a single trapped ion (archived 23 December 2013)
  • National Research Council of Canada: Optical frequency comb (archived 27 June 2013)
  • National Physical Laboratory: Time and frequency Optical atomic clocks
  • Online Tone Generator

Герц (единица измерения)

герц
Гц, Hz
Величина частота
Система СИ
Тип производная

Герц (русское обозначение: Гц, международное обозначение: Hz) — единица частоты периодических процессов (например, колебаний) в Международной системе единиц (СИ) а также в системах единиц СГС и МКГСС[1]. Герц — производная единица, имеющая специальные наименование и обозначение. Через основные единицы СИ герц выражается следующим образом:

1 Гц = 1 с−1.

1 Гц означает одно исполнение (реализацию) такого процесса за одну секунду, другими словами — одно колебание в секунду, 10 Гц — десять исполнений такого процесса, или десять колебаний за одну секунду.

В соответствии с общими правилами СИ, касающимися производных единиц, названных по имени учёных, наименование единицы герц пишется со строчной буквы, а её обозначение — с заглавной.

Мигают с частотой f = 0,5 Гц (Гц = Герц), 1,0 Гц и 2,0 Гц, где x Гц означает x вспышек в секунду. Т-интервал и Т = y с (с = секунда) означает, что y число секунд, спустя которые появляется одна вспышка. Частота и Интервал всегда являются величинами обратно пропорциональными: f=1/T ; T=1/f.

История

Единица названа в честь немецкого учёного-физика XIX века Генриха Герца, который внёс важный вклад в развитие электродинамики. Название было учреждено Международной электротехнической комиссией (МЭК) в 1930 году[2]. В 1960 году XI Генеральной конференцией по мерам и весам вместе с учреждением СИ это название было принято для единицы частоты в СИ.

Кратные и дольные единицы

Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ.

Кратные Дольные
величина название обозначение величина название обозначение
101 Гц декагерц даГц daHz 10−1 Гц децигерц дГц dHz
102 Гц гектогерц гГц hHz 10−2 Гц сантигерц сГц cHz
103 Гц килогерц кГц kHz 10−3 Гц миллигерц мГц mHz
106 Гц мегагерц МГц MHz 10−6 Гц микрогерц мкГц µHz
109 Гц гигагерц ГГц GHz 10−9 Гц наногерц нГц nHz
1012 Гц терагерц ТГц THz 10−12 Гц пикогерц пГц pHz
1015 Гц петагерц ПГц PHz 10−15 Гц фемтогерц фГц fHz
1018 Гц эксагерц ЭГц EHz 10−18 Гц аттогерц аГц aHz
1021 Гц зеттагерц ЗГц ZHz 10−21 Гц зептогерц зГц zHz
1024 Гц иоттагерц ИГц YHz 10−24 Гц иоктогерц иГц yHz
     применять не рекомендуется      не применяются или редко применяются на практике

Герц и беккерель

Кроме герца в СИ существует ещё одна производная единица, равная секунде в минус первой степени (1/с): таким же соотношением с секундой связан беккерель. Существование двух равных, но имеющих различные названия единиц, связано с различием сфер их применения: герц используется только для периодических процессов, а беккерель — только для случайных процессов распада радионуклидов[3]. Хотя использовать обратные секунды в обоих случаях было бы формально правильно, рекомендуется использовать единицы с различными названиями, поскольку различие названий единиц подчёркивает различие природы соответствующих физических величин.

Примеры

  • Диапазон частот звуковых колебаний, которые способен слышать человек, лежит в пределах от 20 Гц до 20 кГц.
  • Сердце человека в спокойном состоянии бьётся с частотой приблизительно 1 Гц (Примечательно, что Herz в переводе с немецкого означает «сердце». Однако фамилия великого физика пишется Hertz).
  • Частота ноты ля первой октавы по стандарту настройки, принятому в настоящее время, составляет 440 Гц. Является стандартной частотой камертона (нота ля первой октавы является эталонной для настройки музыкальных инструментов). В концертных залах применяется настройка в 442 Гц, иногда выше.
  • Частоты колебаний электромагнитного поля, воспринимаемого человеком как видимое излучение (свет), лежат в диапазоне от 3,9·1014 до 7,9·1014 Гц.
  • Частота электромагнитного излучения, используемого в микроволновых печах для нагрева продуктов, обычно равна 2,45 ГГц.

См. также

  • Беккерель

Примечания

  1. Деньгуб В. М., Смирнов В. Г. Единицы величин. Словарь-справочник. — М.: Издательство стандартов, 1990. — С. 35. — 240 с. — ISBN 5-7050-0118-5.
  2. История МЭК (англ.). МЭК. Проверено 1 сентября 2013.
  3. Table 3. Coherent derived units in the SI with special names and symbols (англ.) на сайте Международного бюро мер и весов

From Wikipedia, the free encyclopedia

hertz
FrequencyAnimation.gif

Top to bottom: Lights flashing at frequencies f = 0.5 Hz, 1.0 Hz and 2.0 Hz; that is, at 0.5, 1.0 and 2.0 flashes per second, respectively. The time between each flash – the period T – is given by 1f (the reciprocal of f ); that is, 2, 1 and 0.5 seconds, respectively.

General information
Unit system SI
Unit of frequency
Symbol Hz
Named after Heinrich Hertz
In SI base units s−1

The hertz (symbol: Hz) is the unit of frequency in the International System of Units (SI), equivalent to one event (or cycle) per second.[1][3] The hertz is an SI derived unit whose expression in terms of SI base units is s−1, meaning that one hertz is the reciprocal of one second.[2] It is named after Heinrich Rudolf Hertz (1857–1894), the first person to provide conclusive proof of the existence of electromagnetic waves. Hertz are commonly expressed in multiples: kilohertz (kHz), megahertz (MHz), gigahertz (GHz), terahertz (THz).

Some of the unit’s most common uses are in the description of periodic waveforms and musical tones, particularly those used in radio- and audio-related applications. It is also used to describe the clock speeds at which computers and other electronics are driven. The units are sometimes also used as a representation of the energy of a photon, via the Planck relation E = , where E is the photon’s energy, ν is its frequency, and h is the Planck constant.

Definition[edit]

The hertz is equivalent to one cycle per second. The International Committee for Weights and Measures defined the second as «the duration of 9192631770 periods of the radiation corresponding to the transition between the two hyperfine levels of the ground state of the caesium-133 atom»[4][5] and then adds: «It follows that the hyperfine splitting in the ground state of the caesium 133 atom is exactly 9192631770 hertz, νhfs Cs = 9192631770 Hz.» The dimension of the unit hertz is 1/time (T−1). Expressed in base SI units, the unit is the reciprocal second (1/s).

In English, «hertz» is also used as the plural form.[6] As an SI unit, Hz can be prefixed; commonly used multiples are kHz (kilohertz, 103 Hz), MHz (megahertz, 106 Hz), GHz (gigahertz, 109 Hz) and THz (terahertz, 1012 Hz). One hertz simply means «one event per second» (where the event being counted may be a complete cycle); 100 Hz means «one hundred events per second», and so on. The unit may be applied to any periodic event—for example, a clock might be said to tick at 1 Hz, or a human heart might be said to beat at 1.2 Hz.

The occurrence rate of aperiodic or stochastic events is expressed in reciprocal second or inverse second (1/s or s−1) in general or, in the specific case of radioactivity, in becquerels.[7] Whereas 1 Hz is one cycle (or periodic event) per second, 1 Bq is one radionuclide event per second on average.

Even though frequency, angular velocity, angular frequency and radioactivity all have the dimension T−1, of these only frequency is expressed using the unit hertz.[8] Thus a disc rotating at 60 revolutions per minute (rpm) is said to have an angular velocity of 2π rad/s and a frequency of rotation of 1 Hz. The correspondence between a frequency f with the unit hertz and an angular velocity ω with the unit radians per second is

omega =2pi f and {displaystyle f={frac {omega }{2pi }}.}

The hertz is named after Heinrich Hertz. As with every SI unit named for a person, its symbol starts with an upper case letter (Hz), but when written in full it follows the rules for capitalisation of a common noun; i.e., «hertz» becomes capitalised at the beginning of a sentence and in titles, but is otherwise in lower case.

History[edit]

The hertz is named after the German physicist Heinrich Hertz (1857–1894), who made important scientific contributions to the study of electromagnetism. The name was established by the International Electrotechnical Commission (IEC) in 1935.[9] It was adopted by the General Conference on Weights and Measures (CGPM) (Conférence générale des poids et mesures) in 1960, replacing the previous name for the unit, «cycles per second» (cps), along with its related multiples, primarily «kilocycles per second» (kc/s) and «megacycles per second» (Mc/s), and occasionally «kilomegacycles per second» (kMc/s). The term «cycles per second» was largely replaced by «hertz» by the 1970s.[10][failed verification]

In some usage, the «per second» was omitted, so that «megacycles» (Mc) was used as an abbreviation of «megacycles per second» (that is, megahertz (MHz)).[11]

Applications[edit]

A heartbeat is an example of a non-sinusoidal periodic phenomenon that may be analyzed in terms of frequency. Two cycles are illustrated.

Sound and vibration[edit]

Sound is a traveling longitudinal wave, which is an oscillation of pressure. Humans perceive the frequency of a sound as its pitch. Each musical note corresponds to a particular frequency. An infant’s ear is able to perceive frequencies ranging from 20 Hz to 20000 Hz; the average adult human can hear sounds between 20 Hz and 16000 Hz.[12] The range of ultrasound, infrasound and other physical vibrations such as molecular and atomic vibrations extends from a few femtohertz[13] into the terahertz range[14] and beyond.[15]

Electromagnetic radiation[edit]

Electromagnetic radiation is often described by its frequency—the number of oscillations of the perpendicular electric and magnetic fields per second—expressed in hertz.

Radio frequency radiation is usually measured in kilohertz (kHz), megahertz (MHz), or gigahertz (GHz). Light is electromagnetic radiation that is even higher in frequency, and has frequencies in the range of tens (infrared) to thousands (ultraviolet) of terahertz. Electromagnetic radiation with frequencies in the low terahertz range (intermediate between those of the highest normally usable radio frequencies and long-wave infrared light) is often called terahertz radiation. Even higher frequencies exist, such as that of gamma rays, which can be measured in exahertz (EHz). (For historical reasons, the frequencies of light and higher frequency electromagnetic radiation are more commonly specified in terms of their wavelengths or photon energies: for a more detailed treatment of this and the above frequency ranges, see Electromagnetic spectrum.)

Computers[edit]

Further information on why the frequency, including for gigahertz (GHz) etc., is a flawed speed indicator for computers: Megahertz myth

In computers, most central processing units (CPU) are labeled in terms of their clock rate expressed in megahertz (MHz) or gigahertz (GHz). This specification refers to the frequency of the CPU’s master clock signal. This signal is nominally a square wave, which is an electrical voltage that switches between low and high logic levels at regular intervals. As the hertz has become the primary unit of measurement accepted by the general populace to determine the performance of a CPU, many experts have criticized this approach, which they claim is an easily manipulable benchmark. Some processors use multiple clock cycles to perform a single operation, while others can perform multiple operations in a single cycle.[16] For personal computers, CPU clock speeds have ranged from approximately 1 MHz in the late 1970s (Atari, Commodore, Apple computers) to up to 6 GHz in IBM Power microprocessors.

Various computer buses, such as the front-side bus connecting the CPU and northbridge, also operate at various frequencies in the megahertz range.

SI multiples[edit]

SI multiples of hertz (Hz)

Submultiples Multiples
Value SI symbol Name Value SI symbol Name
10−1 Hz dHz decihertz 101 Hz daHz decahertz
10−2 Hz cHz centihertz 102 Hz hHz hectohertz
10−3 Hz mHz millihertz 103 Hz kHz kilohertz
10−6 Hz µHz microhertz 106 Hz MHz megahertz
10−9 Hz nHz nanohertz 109 Hz GHz gigahertz
10−12 Hz pHz picohertz 1012 Hz THz terahertz
10−15 Hz fHz femtohertz 1015 Hz PHz petahertz
10−18 Hz aHz attohertz 1018 Hz EHz exahertz
10−21 Hz zHz zeptohertz 1021 Hz ZHz zettahertz
10−24 Hz yHz yoctohertz 1024 Hz YHz yottahertz
10−27 Hz rHz rontohertz 1027 Hz RHz ronnahertz
10−30 Hz qHz quectohertz 1030 Hz QHz quettahertz
Common prefixed units are in bold face.

Higher frequencies than the International System of Units provides prefixes for are believed to occur naturally in the frequencies of the quantum-mechanical vibrations of massive particles, although these are not directly observable and must be inferred through other phenomena. By convention, these are typically not expressed in hertz, but in terms of the equivalent energy, which is proportional to the frequency by the factor of the Planck constant.

Unicode[edit]

The CJK Compatibility block in Unicode contains characters for common SI units for frequency. These are intended for compatibility with East Asian character encodings, and not for use in new documents (which would be expected to use Latin letters, e.g. «MHz»).[17]

  • U+3390 SQUARE HZ
  • U+3391 SQUARE KHZ
  • U+3392 SQUARE MHZ
  • U+3393 SQUARE GHZ
  • U+3394 SQUARE THZ

See also[edit]

  • Alternating current
  • Bandwidth (signal processing)
  • Electronic tuner
  • FLOPS
  • Frequency changer
  • Normalized frequency (signal processing)
  • Orders of magnitude (frequency)
  • Periodic function
  • Radian per second
  • Rate
  • Sampling rate

Notes and references[edit]

  1. ^ «hertz». (1992). American Heritage Dictionary of the English Language (3rd ed.), Boston: Houghton Mifflin.
  2. ^ a b «SI Brochure: The International System of Units (SI) – 9th edition» (PDF). BIPM: 26. Retrieved 7 August 2022.
  3. ^ Although hertz is equivalent to cycle per second (cps), the SI explicitly states that «cycle» and «cps» are not units in the SI, likely due to ambiguity in the terms.[2]
  4. ^ «SI Brochure: The International System of Units (SI) § 2.3.1 Base units» (PDF) (in British English and French) (9th ed.). BIPM. 2019. p. 130. Retrieved 2 February 2021.
  5. ^ «SI Brochure: The International System of Units (SI) § Appendix 1. Decisions of the CGPM and the CIPM» (PDF) (in British English and French) (9th ed.). BIPM. 2019. p. 169. Retrieved 2 February 2021.
  6. ^ NIST Guide to SI Units – 9 Rules and Style Conventions for Spelling Unit Names, National Institute of Standards and Technology
  7. ^ «(d) The hertz is used only for periodic phenomena, and the becquerel (Bq) is used only for stochastic processes in activity referred to a radionuclide.» «BIPM – Table 3». BIPM. Retrieved 24 October 2012.
  8. ^ «SI brochure, Section 2.2.2, paragraph 6». Archived from the original on 1 October 2009.
  9. ^ «IEC History». Iec.ch. Archived from the original on 19 May 2013. Retrieved 6 January 2021.
  10. ^ Cartwright, Rufus (March 1967). Beason, Robert G. (ed.). «Will Success Spoil Heinrich Hertz?» (PDF). Electronics Illustrated. Fawcett Publications, Inc. pp. 98–99.
  11. ^ Pellam, J. R.; Galt, J. K. (1946). «Ultrasonic Propagation in Liquids: I. Application of Pulse Technique to Velocity and Absorption Measurements at 15 Megacycles». The Journal of Chemical Physics. 14 (10): 608–614. Bibcode:1946JChPh..14..608P. doi:10.1063/1.1724072. hdl:1721.1/5042.
  12. ^ Ernst Terhardt (20 February 2000). «Dominant spectral region». Mmk.e-technik.tu-muenchen.de. Archived from the original on 26 April 2012. Retrieved 28 April 2012.
  13. ^ «Black Hole Sound Waves – Science Mission Directorate». science.nasa.go.
  14. ^ Atomic vibrations are typically on the order of tens of terahertz
  15. ^ «Black Hole Sound Waves – Science Mission Directorate». science.nasa.go.
  16. ^ Asaravala, Amit (30 March 2004). «Good Riddance, Gigahertz». Wired. Retrieved 28 April 2012.
  17. ^ Unicode Consortium (2019). «The Unicode Standard 12.0 – CJK Compatibility ❰ Range: 3300—33FF ❱» (PDF). Unicode.org. Retrieved 24 May 2019.

External links[edit]

  • SI Brochure: Unit of time (second)
  • National Research Council of Canada: Cesium fountain clock
  • National Research Council of Canada: Optical frequency standard based on a single trapped ion (archived 23 December 2013)
  • National Research Council of Canada: Optical frequency comb (archived 27 June 2013)
  • National Physical Laboratory: Time and frequency Optical atomic clocks
  • Online Tone Generator

From Wikipedia, the free encyclopedia

hertz
FrequencyAnimation.gif

Top to bottom: Lights flashing at frequencies f = 0.5 Hz, 1.0 Hz and 2.0 Hz; that is, at 0.5, 1.0 and 2.0 flashes per second, respectively. The time between each flash – the period T – is given by 1f (the reciprocal of f ); that is, 2, 1 and 0.5 seconds, respectively.

General information
Unit system SI
Unit of frequency
Symbol Hz
Named after Heinrich Hertz
In SI base units s−1

The hertz (symbol: Hz) is the unit of frequency in the International System of Units (SI), equivalent to one event (or cycle) per second.[1][3] The hertz is an SI derived unit whose expression in terms of SI base units is s−1, meaning that one hertz is the reciprocal of one second.[2] It is named after Heinrich Rudolf Hertz (1857–1894), the first person to provide conclusive proof of the existence of electromagnetic waves. Hertz are commonly expressed in multiples: kilohertz (kHz), megahertz (MHz), gigahertz (GHz), terahertz (THz).

Some of the unit’s most common uses are in the description of periodic waveforms and musical tones, particularly those used in radio- and audio-related applications. It is also used to describe the clock speeds at which computers and other electronics are driven. The units are sometimes also used as a representation of the energy of a photon, via the Planck relation E = , where E is the photon’s energy, ν is its frequency, and h is the Planck constant.

Definition[edit]

The hertz is equivalent to one cycle per second. The International Committee for Weights and Measures defined the second as «the duration of 9192631770 periods of the radiation corresponding to the transition between the two hyperfine levels of the ground state of the caesium-133 atom»[4][5] and then adds: «It follows that the hyperfine splitting in the ground state of the caesium 133 atom is exactly 9192631770 hertz, νhfs Cs = 9192631770 Hz.» The dimension of the unit hertz is 1/time (T−1). Expressed in base SI units, the unit is the reciprocal second (1/s).

In English, «hertz» is also used as the plural form.[6] As an SI unit, Hz can be prefixed; commonly used multiples are kHz (kilohertz, 103 Hz), MHz (megahertz, 106 Hz), GHz (gigahertz, 109 Hz) and THz (terahertz, 1012 Hz). One hertz simply means «one event per second» (where the event being counted may be a complete cycle); 100 Hz means «one hundred events per second», and so on. The unit may be applied to any periodic event—for example, a clock might be said to tick at 1 Hz, or a human heart might be said to beat at 1.2 Hz.

The occurrence rate of aperiodic or stochastic events is expressed in reciprocal second or inverse second (1/s or s−1) in general or, in the specific case of radioactivity, in becquerels.[7] Whereas 1 Hz is one cycle (or periodic event) per second, 1 Bq is one radionuclide event per second on average.

Even though frequency, angular velocity, angular frequency and radioactivity all have the dimension T−1, of these only frequency is expressed using the unit hertz.[8] Thus a disc rotating at 60 revolutions per minute (rpm) is said to have an angular velocity of 2π rad/s and a frequency of rotation of 1 Hz. The correspondence between a frequency f with the unit hertz and an angular velocity ω with the unit radians per second is

omega =2pi f and {displaystyle f={frac {omega }{2pi }}.}

The hertz is named after Heinrich Hertz. As with every SI unit named for a person, its symbol starts with an upper case letter (Hz), but when written in full it follows the rules for capitalisation of a common noun; i.e., «hertz» becomes capitalised at the beginning of a sentence and in titles, but is otherwise in lower case.

History[edit]

The hertz is named after the German physicist Heinrich Hertz (1857–1894), who made important scientific contributions to the study of electromagnetism. The name was established by the International Electrotechnical Commission (IEC) in 1935.[9] It was adopted by the General Conference on Weights and Measures (CGPM) (Conférence générale des poids et mesures) in 1960, replacing the previous name for the unit, «cycles per second» (cps), along with its related multiples, primarily «kilocycles per second» (kc/s) and «megacycles per second» (Mc/s), and occasionally «kilomegacycles per second» (kMc/s). The term «cycles per second» was largely replaced by «hertz» by the 1970s.[10][failed verification]

In some usage, the «per second» was omitted, so that «megacycles» (Mc) was used as an abbreviation of «megacycles per second» (that is, megahertz (MHz)).[11]

Applications[edit]

A heartbeat is an example of a non-sinusoidal periodic phenomenon that may be analyzed in terms of frequency. Two cycles are illustrated.

Sound and vibration[edit]

Sound is a traveling longitudinal wave, which is an oscillation of pressure. Humans perceive the frequency of a sound as its pitch. Each musical note corresponds to a particular frequency. An infant’s ear is able to perceive frequencies ranging from 20 Hz to 20000 Hz; the average adult human can hear sounds between 20 Hz and 16000 Hz.[12] The range of ultrasound, infrasound and other physical vibrations such as molecular and atomic vibrations extends from a few femtohertz[13] into the terahertz range[14] and beyond.[15]

Electromagnetic radiation[edit]

Electromagnetic radiation is often described by its frequency—the number of oscillations of the perpendicular electric and magnetic fields per second—expressed in hertz.

Radio frequency radiation is usually measured in kilohertz (kHz), megahertz (MHz), or gigahertz (GHz). Light is electromagnetic radiation that is even higher in frequency, and has frequencies in the range of tens (infrared) to thousands (ultraviolet) of terahertz. Electromagnetic radiation with frequencies in the low terahertz range (intermediate between those of the highest normally usable radio frequencies and long-wave infrared light) is often called terahertz radiation. Even higher frequencies exist, such as that of gamma rays, which can be measured in exahertz (EHz). (For historical reasons, the frequencies of light and higher frequency electromagnetic radiation are more commonly specified in terms of their wavelengths or photon energies: for a more detailed treatment of this and the above frequency ranges, see Electromagnetic spectrum.)

Computers[edit]

Further information on why the frequency, including for gigahertz (GHz) etc., is a flawed speed indicator for computers: Megahertz myth

In computers, most central processing units (CPU) are labeled in terms of their clock rate expressed in megahertz (MHz) or gigahertz (GHz). This specification refers to the frequency of the CPU’s master clock signal. This signal is nominally a square wave, which is an electrical voltage that switches between low and high logic levels at regular intervals. As the hertz has become the primary unit of measurement accepted by the general populace to determine the performance of a CPU, many experts have criticized this approach, which they claim is an easily manipulable benchmark. Some processors use multiple clock cycles to perform a single operation, while others can perform multiple operations in a single cycle.[16] For personal computers, CPU clock speeds have ranged from approximately 1 MHz in the late 1970s (Atari, Commodore, Apple computers) to up to 6 GHz in IBM Power microprocessors.

Various computer buses, such as the front-side bus connecting the CPU and northbridge, also operate at various frequencies in the megahertz range.

SI multiples[edit]

SI multiples of hertz (Hz)

Submultiples Multiples
Value SI symbol Name Value SI symbol Name
10−1 Hz dHz decihertz 101 Hz daHz decahertz
10−2 Hz cHz centihertz 102 Hz hHz hectohertz
10−3 Hz mHz millihertz 103 Hz kHz kilohertz
10−6 Hz µHz microhertz 106 Hz MHz megahertz
10−9 Hz nHz nanohertz 109 Hz GHz gigahertz
10−12 Hz pHz picohertz 1012 Hz THz terahertz
10−15 Hz fHz femtohertz 1015 Hz PHz petahertz
10−18 Hz aHz attohertz 1018 Hz EHz exahertz
10−21 Hz zHz zeptohertz 1021 Hz ZHz zettahertz
10−24 Hz yHz yoctohertz 1024 Hz YHz yottahertz
10−27 Hz rHz rontohertz 1027 Hz RHz ronnahertz
10−30 Hz qHz quectohertz 1030 Hz QHz quettahertz
Common prefixed units are in bold face.

Higher frequencies than the International System of Units provides prefixes for are believed to occur naturally in the frequencies of the quantum-mechanical vibrations of massive particles, although these are not directly observable and must be inferred through other phenomena. By convention, these are typically not expressed in hertz, but in terms of the equivalent energy, which is proportional to the frequency by the factor of the Planck constant.

Unicode[edit]

The CJK Compatibility block in Unicode contains characters for common SI units for frequency. These are intended for compatibility with East Asian character encodings, and not for use in new documents (which would be expected to use Latin letters, e.g. «MHz»).[17]

  • U+3390 SQUARE HZ
  • U+3391 SQUARE KHZ
  • U+3392 SQUARE MHZ
  • U+3393 SQUARE GHZ
  • U+3394 SQUARE THZ

See also[edit]

  • Alternating current
  • Bandwidth (signal processing)
  • Electronic tuner
  • FLOPS
  • Frequency changer
  • Normalized frequency (signal processing)
  • Orders of magnitude (frequency)
  • Periodic function
  • Radian per second
  • Rate
  • Sampling rate

Notes and references[edit]

  1. ^ «hertz». (1992). American Heritage Dictionary of the English Language (3rd ed.), Boston: Houghton Mifflin.
  2. ^ a b «SI Brochure: The International System of Units (SI) – 9th edition» (PDF). BIPM: 26. Retrieved 7 August 2022.
  3. ^ Although hertz is equivalent to cycle per second (cps), the SI explicitly states that «cycle» and «cps» are not units in the SI, likely due to ambiguity in the terms.[2]
  4. ^ «SI Brochure: The International System of Units (SI) § 2.3.1 Base units» (PDF) (in British English and French) (9th ed.). BIPM. 2019. p. 130. Retrieved 2 February 2021.
  5. ^ «SI Brochure: The International System of Units (SI) § Appendix 1. Decisions of the CGPM and the CIPM» (PDF) (in British English and French) (9th ed.). BIPM. 2019. p. 169. Retrieved 2 February 2021.
  6. ^ NIST Guide to SI Units – 9 Rules and Style Conventions for Spelling Unit Names, National Institute of Standards and Technology
  7. ^ «(d) The hertz is used only for periodic phenomena, and the becquerel (Bq) is used only for stochastic processes in activity referred to a radionuclide.» «BIPM – Table 3». BIPM. Retrieved 24 October 2012.
  8. ^ «SI brochure, Section 2.2.2, paragraph 6». Archived from the original on 1 October 2009.
  9. ^ «IEC History». Iec.ch. Archived from the original on 19 May 2013. Retrieved 6 January 2021.
  10. ^ Cartwright, Rufus (March 1967). Beason, Robert G. (ed.). «Will Success Spoil Heinrich Hertz?» (PDF). Electronics Illustrated. Fawcett Publications, Inc. pp. 98–99.
  11. ^ Pellam, J. R.; Galt, J. K. (1946). «Ultrasonic Propagation in Liquids: I. Application of Pulse Technique to Velocity and Absorption Measurements at 15 Megacycles». The Journal of Chemical Physics. 14 (10): 608–614. Bibcode:1946JChPh..14..608P. doi:10.1063/1.1724072. hdl:1721.1/5042.
  12. ^ Ernst Terhardt (20 February 2000). «Dominant spectral region». Mmk.e-technik.tu-muenchen.de. Archived from the original on 26 April 2012. Retrieved 28 April 2012.
  13. ^ «Black Hole Sound Waves – Science Mission Directorate». science.nasa.go.
  14. ^ Atomic vibrations are typically on the order of tens of terahertz
  15. ^ «Black Hole Sound Waves – Science Mission Directorate». science.nasa.go.
  16. ^ Asaravala, Amit (30 March 2004). «Good Riddance, Gigahertz». Wired. Retrieved 28 April 2012.
  17. ^ Unicode Consortium (2019). «The Unicode Standard 12.0 – CJK Compatibility ❰ Range: 3300—33FF ❱» (PDF). Unicode.org. Retrieved 24 May 2019.

External links[edit]

  • SI Brochure: Unit of time (second)
  • National Research Council of Canada: Cesium fountain clock
  • National Research Council of Canada: Optical frequency standard based on a single trapped ion (archived 23 December 2013)
  • National Research Council of Canada: Optical frequency comb (archived 27 June 2013)
  • National Physical Laboratory: Time and frequency Optical atomic clocks
  • Online Tone Generator

У этого термина существуют и другие значения, см. Герц.

Герц (русское обозначение: Гц, международное обозначение: Hz) — единица измерения частоты периодических процессов (например, колебаний) в Международной системе единиц (СИ). Герц — производная единица.

1 Гц означает одно исполнение (реализацию) такого процесса за одну секунду, другими словами — одно колебание в секунду: 1 Гц = с-1.

10 Гц — десять исполнений такого процесса, или десять колебаний за одну секунду.

История

Назван в честь немецкого учёного-физика XIX века Генриха Герца, который внёс важный вклад в развитие электродинамики. Название было учреждено Международной электротехнической комиссией в 1930 году. В 1960 году на генеральной конференции по мерам и весам это название было принято взамен ранее существовавшего термина (число циклов в секунду).

Кратные и дольные единицы

Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ.

Кратные Дольные
величина название обозначение величина название обозначение
101 Гц декагерц даГц daHz 10−1 Гц децигерц дГц dHz
102 Гц гектогерц гГц hHz 10−2 Гц сантигерц сГц cHz
103 Гц килогерц кГц kHz 10−3 Гц миллигерц мГц mHz
106 Гц мегагерц МГц MHz 10−6 Гц микрогерц мкГц µHz
109 Гц гигагерц ГГц GHz 10−9 Гц наногерц нГц nHz
1012 Гц терагерц ТГц THz 10−12 Гц пикогерц пГц pHz
1015 Гц петагерц ПГц PHz 10−15 Гц фемтогерц фГц fHz
1018 Гц эксагерц ЭГц EHz 10−18 Гц аттогерц аГц aHz
1021 Гц зеттагерц ЗГц ZHz 10−21 Гц зептогерц зГц zHz
1024 Гц йоттагерц ИГц YHz 10−24 Гц йоктогерц иГц yHz
     применять не рекомендуется      не применяются или редко применяются на практике

Примеры

  • Усреднённое значение частот, воспринимаемых человеческим ухом, лежит в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц.
  • Сердце в спокойном состоянии бьётся с частотой приблизительно 1 Гц (Примечательно, что Herz в переводе с немецкого означает «сердце». Однако, фамилия великого физика пишется Hertz).

Единицы СИ

Основные единицы Ампер · Кандела · Кельвин · Килограмм · Метр · Моль · Секунда SI base unit.svg
Производные единицы Беккерель · Ватт · Вебер · Вольт · Генри · Герц · Градус Цельсия · Грей · Джоуль · Зиверт · Катал · Кулон · Люкс · Люмен · Ньютон · Ньютон-метр · Ом · Паскаль · Радиан · Сименс · Стерадиан · Тесла · Фарад
Астрономическая единица · Гектар · Градус дуги · Дальтон (Атомная единица массы) · День · Децибел · Литр · Минута · Минута дуги · Непер · Секунда дуги · Тонна · Час · Электронвольт
Атомная система единиц · Природная система единиц
См. также Приставки СИ · Система физических величин · Преобразование единиц · Новые определения СИ · История метрической системы
Wikipedia book Книга:СИ · Category Категория:Единицы СИ

Герц (единица измерения)

  • Герц (русское обозначение: Гц, международное обозначение: Hz) — единица частоты периодических процессов (например, колебаний) в Международной системе единиц (СИ) а также в системах единиц СГС и МКГСС. Герц — производная единица, имеющая специальные наименование и обозначение. Через основные единицы СИ герц выражается следующим образом:

    1 Гц = 1 с−1.1 Гц означает одно исполнение (реализацию) такого процесса за одну секунду, другими словами — одно колебание в секунду, 10 Гц — десять исполнений такого процесса, или десять колебаний за одну секунду.

    В соответствии с общими правилами СИ, касающимися производных единиц, названных по имени учёных, наименование единицы герц пишется со строчной буквы, а её обозначение — с заглавной.

Источник: Википедия

Связанные понятия

Частота́ — физическая величина, характеристика периодического процесса, равна количеству повторений или возникновения событий (процессов) в единицу времени. Рассчитывается, как отношение количества повторений или возникновения событий (процессов) к промежутку времени, за которое они совершены. Стандартные обозначения в формулах — ν, f или F.

Амплиту́дная модуля́ция — вид модуляции, при которой изменяемым параметром несущего сигнала является его амплитуда.

О полосе пропускания в цифровой технике см. Скорость передачи информацииПолоса пропускания (прозрачности) — диапазон частот, в пределах которого амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) акустического, радиотехнического, оптического или механического устройства достаточно равномерна для того, чтобы обеспечить передачу сигнала без существенного искажения его формы. Иногда вместо термина «полоса пропускания» используют термин «эффективно передаваемая полоса частот (ЭППЧ)». В ЭППЧ сосредоточена основная…

Несу́щий сигна́л — сигнал, один или несколько параметров которого изменяются в процессе модуляции. Количественное изменение параметра (параметров) определяется мгновенным текущим значением информационного (модулирующего) сигнала.

Частотная модуляция (ЧМ, FM (англ. frequency modulation)) — вид аналоговой модуляции, при котором информационный сигнал управляет частотой несущего колебания. По сравнению с амплитудной модуляцией здесь амплитуда остаётся постоянной.

Упоминания в литературе

К середине XIX в. физика электрических и магнитных явлений достигла определенного завершения. Был открыт ряд важнейших законов Кулона, закон Ампера, закон электромагнитной индукции, законы постоянного тока и т. д. Все эти законы базировались на принципе дальнодействия. Исключением были взгляды Фарадея, который считал, что электрическое действие передается посредством непрерывной среды, т. е. на основе принципа близкодействия. Опираясь на идеи М. Фарадея, английский физик Дж. Максвелл вводит понятие электромагнитного поля и описывает «открытое» им состояние материи в своих уравнениях…«Электромагнитное поле, – пишет Дж. Максвелл, – это та часть пространства, которая содержит в себе и окружает тела, находящиеся в электрическом или магнитном состоянии»[6]. Комбинируя уравнения электромагнитного поля, Дж. Максвелл получает волновое уравнение, из которого следует существование электромагнитных волн, скорость распространения которых в воздухе равна скорости света. Существование таких электромагнитных волн экспериментально было подтверждено немецким физиком Генрихом Герцем в 1888 г.

Но это не значит, что вся работа имела подобный характер. Даже в математических науках существуют теоретические проблемы, связанные с более глубокой разработкой парадигмы. В те периоды, когда в науке преобладает качественное развитие, подобные проблемы выдвигаются на первый план. Некоторые из этих проблем, как в науках, использующих более широко количественные методы, так и в науках, пользующихся преимущественно качественными методами, нацелены просто на уяснение сути дела посредством введения новых формулировок. Например, практическое применение «Начал» не всегда оказывалось легкой работой. С одной стороны, это объясняется определенной тяжеловесностью, неизбежной в любом научном начинании, а с другой – тем, что в отношении применения слишком многое из содержания этого труда лишь подразумевалось. Во всяком случае, для многих приложений «Начал» к «земным» проблемам методы, развитые, по-видимому, для другой области континентальными исследователями, выглядели намного более эффективными. Поэтому, начиная с Эйлера и Лагранжа в XVIII веке до Гамильтона, Якоби, Герца в XIX веке, многие из блестящих европейских специалистов по математической физике неоднократно пытались переформулировать теоретическую механику так, чтобы придать ей форму, более удовлетворительную с логической и эстетической точки зрения, не изменяя ее основного содержания. Иными словами, они хотели представить явные и скрытые идеи «Начал» и всей континентальной механики в логически более связном варианте, в таком, который был бы одновременно и более унифицированным, и менее двусмысленным в его применениях к вновь разработанным проблемам механики[32].

Реальная роль химических измерений в различных областях экономической и социальной деятельности не поддается точной оценке. Неправильные измерения приносят ежегодно убытки в несколько миллиардов долларов США. Сотрудники американского Национального бюро стандартов (ныне Национального института стандартов и технологий NIST) Уриано и Грават оценили значительный вклад химических измерений в валовой внутренний продукт (ВВП) США. По оценке Герца, в США ежедневно выполняется более 250 миллионов химических анализов. Порядка 10 % из них – низкого качества. На их повторное выполнение требуется более 5 млрд. долл. дополнительных затрат в год.

Напомним основные принципы и понятия, связанные со звукозаписью и обработкой звука. Звук – это колебания плотной среды, в частности воздуха, которые распространяются в виде волн – области сжатия чередуются с областями разрежения. Частота колебаний измеряется в герцах – частота 1 герц (Гц, Hz) соответствует одному колебанию в секунду. Человеческий слух воспринимает звуковые колебания частотой от десятков герц до десятков килогерц. Лучше всего человек слышит звуки в диапазоне частот примерно от 400 Гц до 5 кГц.

Частота звука, как уже было сказано, измеряется в единицах в секунду – в герцах, сокращенно Гц (Hz). Частота определяет высоту тона, воспринимаемую нашим ухом. Малые, или низкие, частоты (порядка сотен герц) связаны в нашем сознании с глухими басами, а большие, или высокие, частоты (десятки тысяч герц) – с пронзительным свистом. Таким образом, человеческий слух способен воспринимать звук от сотен до десятков тысяч герц, а более низкие и более высокие, чем порог слышимости, частоты называются соответственно инфразвуком и ультразвуком.

Надо сказать, что существование уровней энергии в атомах было подтверждено опытами Франка – Герца в 1913–1914 годах.

Связанные понятия (продолжение)

Модуля́ция (лат. modulatio — размеренность, ритмичность) — процесс изменения одного или нескольких параметров модулируемого несущего сигнала при помощи модулирующего сигнала.

Гетероди́н (от греч. ἕτερος — иной; δύναμις — сила) — маломощный генератор электрических колебаний, применяемый для преобразования частот сигнала в супергетеродинных радиоприёмниках, приёмниках прямого преобразования, волномерах и пр.

Промежуточная частота (ПЧ) — частота, в которую преобразуется частота сигнала на промежуточном этапе его обработки в радиоэлектронном устройстве — приёмнике, передатчике и др.

Амплиту́дная манипуля́ция (АМн; англ. amplitude shift keying (ASK) — вид манипуляции, при котором скачкообразно меняется амплитуда несущего колебания в зависимости от значения символа информационной последовательности.

Динами́ческий диапазо́н — характеристика устройства или системы, предназначенной для преобразования, передачи или хранения некой величины (мощности, силы, напряжения, звукового давления и т. д.), представляющая логарифм отношения максимального и минимального возможных значений величины входного параметра устройства (системы). Минимальное значение обычно определяется уровнем собственных шумов или внешних помех в устройстве, а максимальное — перегрузочной способностью устройства. Понятие динамический…

Длинные волны (также километровые волны, англ. Longwave (LW), Low frequency («Низкие частоты», LF), фр. ondes longues, Basse fréquence («Низкие частоты»), grandes ondes («большие волны», GO)) — диапазон радиоволн с частотой от 30 кГц (длина волны 10 км) до 300 кГц (длина волны 1 км).

Ана́логовый сигна́л — сигнал данных, у которого каждый из представляющих параметров описывается функцией времени и непрерывным множеством возможных значений.

Миллиметро́вые во́лны (ММВ) — диапазон радиоволн с длиной волны от 10 мм до 1 мм, что соответствует частоте от 30 ГГц до 300 ГГц (крайне высокие частоты, КВЧ, англ. Extremely high frequency, EHF).

Модуля́тор (лат. modulator — соблюдающий ритм) — устройство, изменяющее параметры несущего сигнала в соответствии с изменениями передаваемого (информационного) сигнала. Этот процесс называют модуляцией, а передаваемый сигнал модулирующим.

Демодуляция (Детектирование сигнала) — процесс, обратный модуляции колебаний, выделение информационного (модулирующего) сигнала из модулированного колебания высокой (несущей) частоты.

Цифровой сигнал — сигнал, который можно представить в виде последовательности дискретных (цифровых) значений. В наше время наиболее распространены двоичные цифровые сигналы (битовый поток) в связи с простотой кодирования и используемостью в двоичной электронике. Для передачи цифрового сигнала по аналоговым каналам (например, электрическим или радиоканалам) используются различные виды манипуляции (модуляции).

Средние волны (также гектометровые волны) — диапазон радиоволн с частотой от 300 кГц (длина волны 1000 м) до 3 МГц (длина волны 100 м).

Генератор сигналов — это устройство, позволяющее получать сигнал определённой природы (электрический, акустический и т. д.), имеющий заданные характеристики (форму, энергетические или статистические характеристики и т. д.). Генераторы широко используются для преобразования сигналов, для измерений и в других областях. Состоит из источника (устройства с самовозбуждением, например, усилителя, охваченного цепью положительной обратной связи) и формирователя (например, электрического фильтра).

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП, англ. Analog-to-digital converter, ADC) — устройство, преобразующее входной аналоговый сигнал в дискретный код (цифровой сигнал).

Частота дискретизации (или частота семплирования, англ. sample rate) — частота взятия отсчётов непрерывного по времени сигнала при его дискретизации (в частности, аналого-цифровым преобразователем). Измеряется в герцах.

Ква́рцевый резона́тор (жарг. «кварц») — электронный прибор, в котором пьезоэлектрический эффект и явление механического резонанса используются для построения высокодобротного резонансного элемента электронной схемы.

Пилот-сигнал (пилот-тон) — сигнал с априорно известными на приёмной стороне параметрами (например, определённой частоты).

Радиоприёмник прямого преобразования, также называемый гомодинным или гетеродинным — радиоприёмник, в котором радиосигнал непосредственно преобразуется в сигнал звуковой частоты с помощью маломощного генератора (гетеродина), частота которого равна (почти равна) или кратна частоте принимаемого сигнала. По сходству принципа действия такой приёмник иногда называют супергетеродином с нулевой промежуточной частотой.

Детектор, демодулятор (фр. demodulateur) — элемент электрической цепи, в котором происходит обнаружение электромагнитных колебаний. Детекторы могут работать в инфракрасных, видимых, ультрафиолетовых и радиодиапазонах. Детектирование происходит отделением полезного (модулирующего) сигнала от несущей составляющей.

Супергетеродинный радиоприёмник (супергетеродин) — один из типов радиоприёмников, основанный на принципе преобразования принимаемого сигнала в сигнал фиксированной промежуточной частоты (ПЧ) с последующим её усилением. Основное преимущество супергетеродина перед радиоприёмником прямого усиления в том, что наиболее критичные для качества приёма части приёмного тракта (узкополосный фильтр, усилитель ПЧ и демодулятор) не должны перестраиваться по частоте, что позволяет выполнить их со значительно лучшими…

Метро́вые во́лны (МВ) — диапазон радиоволн с длиной волны от 10 до 1 м, что соответствует частоте от 30 до 300 МГц (очень высокие частоты, ОВЧ; англ. very high frequency, VHF). Составная часть обширного диапазона радиоволн, получившего в СССР название ультракороткие волны.

Частотная манипуляция (ЧМн, англ. Frequency Shift Keying (FSK)) — вид манипуляции, при которой скачкообразно изменяется частота несущего сигнала в зависимости от значений символов информационной последовательности. Частотная манипуляция весьма помехоустойчива, поскольку помехи искажают в основном амплитуду, а не частоту сигнала.

Усилитель — устройство для усиления входного сигнала (например, напряжения, тока или механического перемещения, колебания звуковых частот, давления жидкости или потока света), но без изменения вида самой величины и сигнала, до уровня достаточного для срабатывания исполнительного механизма (или регистрирующих элементов), за счёт энергии вспомогательного источника. Элемент системы управления (или регистрации и контроля).

Амплиту́дно-часто́тная характери́стика (АЧХ) — зависимость амплитуды выходного сигнала некоторой системы от частоты её входного гармонического сигнала. Иногда эту характеристику называют «частотным откликом системы» (frequency response).

Сантиметро́вые во́лны (СМВ) — диапазон радиоволн с длиной волны от 10 см до 1 см, что соответствует частоте от 3 ГГц до 30 ГГц (сверхвысокие частоты, СВЧ, англ. Super high frequency, SHF). Составная часть обширного диапазона радиоволн, получившего в СССР название ультракороткие волны, а также составная часть диапазона микроволнового излучения.

Дециметро́вые во́лны (ДМВ) — диапазон радиоволн с длиной волны от 1 м до 10 см, что соответствует частоте от 300 МГц до 3 ГГц (ультравысокие частоты, УВЧ, англ. Ultra high frequency, UHF). Составная часть обширного диапазона радиоволн, получившего в СССР название ультракороткие волны.

Электромагнитная помеха (EMI, англ. Electromagnetic Interference, также RFI — Radio Frequency Interference) — нежелательное физическое явление или воздействие электрических, магнитных или электромагнитных полей, электрических токов или напряжений внешнего или внутреннего источника, которое нарушает нормальную работу технических средств, или вызывает ухудшение технических характеристик и параметров этих средств.

Анализа́тор спе́ктра — прибор для наблюдения и измерения относительного распределения энергии электрических (электромагнитных) колебаний в полосе частот.

Автоматическая регулировка усиления, АРУ (англ. Automatic Gain Control, AGC) — процесс, при котором выходной сигнал некоторого устройства, как правило электронного усилителя, автоматически поддерживается постоянным по некоторому параметру (например, амплитуде простого сигнала или мощности сложного сигнала), независимо от амплитуды (мощности) входного сигнала. В аппаратуре, использующейся для прослушивания радиовещательного эфира, АРУ также называют устарелым термином автоматическая регулировка громкости…

Усили́тель звуково́й частоты́ (УЗЧ), усилитель ни́зкой частоты (УНЧ), усилитель мо́щности звуковой частоты (УМЗЧ) — электронный прибор (электронный усилитель), предназначенный для усиления электрических колебаний, соответствующих слышимому человеком звуковому диапазону частот, таким образом к данным усилителям предъявляется требование усиления в диапазоне частот от 20 до 20 000 Гц по уровню −3 дБ, лучшие образцы УЗЧ имеют диапазон от 0 Гц до 200 кГц, простейшие УЗЧ имеют более узкий диапазон воспроизводимых…

Подробнее: Усилитель низкой частоты

Электронный усилитель — прибор, способный усиливать электрическую мощность. Приборы, усиливающие только ток или напряжение (например, трансформаторы) к числу усилителей не относятся. Принцип работы электронного усилителя основан на изменении его активного или реактивного сопротивления электрической проводимости в газах, вакууме и полупроводниках под воздействием сигнала малой мощности. Электронный усилитель может представлять собой как самостоятельное устройство, так и блок (функциональный узел…

Сигнал — материальное воплощение сообщения для использования при передаче, переработке и хранении информации.Сигна́л — код (символ, знак), созданный и переданный в пространство (по каналу связи) одной системой, либо возникший в процессе взаимодействия нескольких систем. Смысл и значение сигнала проявляются после регистрации и интерпретации в принимающей системе.

Радиоприёмник прямого усиления — радиоприёмник, в котором отсутствуют промежуточные преобразования частоты, а отфильтрованный от соседних каналов и усиленный сигнал принимаемой радиостанции поступает непосредственно на детектор.

Фильтр в электронике — устройство для выделения желательных компонентов спектра электрического сигнала и/или подавления нежелательных.

Телевизио́нный сигна́л — совокупность электрических сигналов, содержащая информацию о телевизионном изображении и звуке. Телевизионный сигнал может передаваться по радио или по кабелю. Термин употребляется в большинстве случаев применительно к аналоговому телевидению, потому что цифровое оперирует таким понятием, как поток данных.

Радиоприёмник (сокр. приёмник, разг. радио) — устройство, соединяемое с антенной и служащее для осуществления радиоприёма, то есть для выделения сигналов из радиоизлучения.

Частотоме́р — радиоизмерительный прибор для определения частоты периодического процесса или частот гармонических составляющих спектра сигнала.

Преобразователь частоты — электрическая цепь, осуществляющая преобразование частоты и включающая гетеродин, смеситель и полосовой фильтр (в отдельных случаях полосовой фильтр может отсутствовать).

Микрово́лновое излучение, сверхвысокочасто́тное излуче́ние (СВЧ-излучение) — электромагнитное излучение, включающее в себя дециметровый, сантиметровый и миллиметровый диапазоны радиоволн, частоты микроволнового излучения изменяются от 300 МГц до 300 ГГц (длина волны от 1 м до 1 мм). Данное определение относит к микроволнам как УВЧ диапазон (дециметровые волны), так и КВЧ диапазон (миллиметровые волны), тогда как в радиолокации микроволновым диапазоном принято обозначать волны с частотами от 1 до…

Чувстви́тельность — способность объекта реагировать определённым образом на определённое малое воздействие, а также количественная характеристика этой способности.

Стереодеко́дер (от др.-греч. στερεός — твёрдый, объёмный и «декодер») — узел радиоприемника или телевизора, предназначенный для выделения сигналов левого и правого канала звуковых частот из комплексного стереосигнала (КСС).

Короткие волны (также декаметровые волны) — диапазон радиоволн с частотой от 3 МГц (длина волны 100 м) до 30 МГц (длина волны 10 м).

Электрический импульс — кратковременный всплеск электрического напряжения или силы тока в определённом, конечном временном промежутке. Различают видеоимпульсы — единичные колебания какой-либо формы и радиоимпульсы — всплески высокочастотных колебаний. Видеоимпульсы бывают однополярные (отклонение только в одну сторону от нулевого потенциала) и двухполярные.

Осцилло́граф (лат. oscillo — качаюсь + греч. γραφω — пишу) — прибор, предназначенный для исследования (наблюдения, записи, измерения) амплитудных и временны́х параметров электрического сигнала, подаваемого на его вход, либо непосредственно на экране, либо записываемого на фотоленте.

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Как пишется герпес или герпис правильно
  • Как пишется герой великой отечественной войны
  • Как пишется героический подвиг
  • Как пишется гермиона грейнджер на английском
  • Как пишется герметиком или герметикам