Das Hertz (Symbol-Hz) ist die SI-Einheit der Frequenz, die als die Zahl von Zyklen pro Sekunde eines periodischen Phänomenes definiert ist. Einer seines allgemeinsten Gebrauches ist die Beschreibung der Sinus-Welle, besonders diejenigen, die in Radio- und Audioanwendungen verwendet sind. Das Wort "Hertz" wird für Heinrich Rudolf Hertz genannt, der erst war, um die Existenz von elektromagnetischen Wellen abschließend zu beweisen.

Definition

Das Hertz ist zu Zyklen pro Sekunde gleichwertig. Im Definieren des zweiten hat der CIPM erklärt, dass "der zu verwendende Standard der Übergang zwischen den hyperfeinen Niveaus F = 4, M = 0 und F = 3, M = 0 des Boden-Staates 2S des Cäsiums 133 Atom ist, das durch Außenfelder nicht beunruhigt ist, und dass die Frequenz dieses Übergangs der Wert 9 192 631 770 Hertz" dadurch effektiv das Definieren des Hertz und des zweiten gleichzeitig zugeteilt wird.

In Englisch wird Hertz als ein Mehrzahl-verwendet. Als eine SI-Einheit kann Hz vorbefestigt werden; allgemein verwendete Vielfachen sind Kilohertz (Kilohertz, 10 Hz), MHZ (Megahertz, 10 Hz), GHz (Gigahertz, 10 Hz) und THz (terahertz, 10 Hz). Ein Hertz bedeutet einfach "einen Zyklus pro Sekunde" (normalerweise das, was aufgezählt wird, ist ein ganzer Zyklus); 100 Hz bedeuten "hundert Zyklen pro Sekunde", und so weiter. Die Einheit kann auf jedes periodische Ereignis — zum Beispiel angewandt werden, wie man sagen könnte, hat eine Uhr an 1 Hz getickt, oder, wie man sagen könnte, hat ein menschliches Herz an 1.2 Hz geschlagen. Die "Frequenz" (Tätigkeit) von aperiodischen oder stochastischen Ereignissen, wie radioaktiver Zerfall, wird in becquerels ausgedrückt.

Wenn auch winkelige Geschwindigkeit, winkelige Frequenz und Hertz alle haben die Dimensionen von 1/s, winkelige winkelige und Geschwindigkeitsfrequenz, im Hertz, aber eher in einer passenden winkeligen Einheit wie radians pro Sekunde nicht ausgedrückt werden. So, wie man sagt, rotiert eine Scheibe, die an 60 Revolutionen pro Minute (rpm) rotiert entweder an 2π rad/s oder an 1 Hz, wo die ehemaligen Maßnahmen die winkelige Geschwindigkeit und die Letzteren die Zahl von ganzen Revolutionen pro Sekunde widerspiegeln. Die Konvertierung zwischen einer Frequenz f gemessen im Hertz und einer winkeligen Geschwindigkeit ω gemessen in radians ist pro Sekunde:

\omega = 2\pi f \, </Mathematik> und

</Mathematik>.

Geschichte

Das Hertz wird nach dem deutschen Physiker Heinrich Hertz genannt, der wichtige wissenschaftliche Beiträge zur Studie des Elektromagnetismus geleistet hat. Der Name wurde von International Electrotechnical Commission (IEC) 1930 gegründet. Es wurde durch die Allgemeine Konferenz für Gewichte und Maßnahmen (CGPM) (Conférence générale des poids et mesures) 1960 angenommen, den vorherigen Namen für die Einheit, Zyklen pro Sekunde (Hz), zusammen mit seinen zusammenhängenden Vielfachen, in erster Linie kilocycles pro Sekunde (kc/s) und Megazyklen pro Sekunde (Mc/s), und gelegentlich kilomegacycles pro Sekunde (kMc/s) ersetzend. Der Begriff Zyklen wurde pro Sekunde durch das Hertz vor den 1970er Jahren größtenteils ersetzt.

Der Begriff "Gigahertz", das meistens in Computerverarbeiter-Uhr-Raten und Anwendungen der Radiofrequenz (RF) verwendet ist, kann entweder, mit einem harten Ton, oder mit einem weichen ausgesprochen werden (sieh giga-#Pronunciation). Das Präfix "giga-" wird direkt vom Griechen "" ("Riese") abgeleitet.

Anwendungen

Vibrieren

Ton ist eine Reisen-Welle, die eine Schwingung des Drucks ist. Menschen nehmen Frequenz von Schallwellen als Wurf wahr. Jede Musiknote entspricht einer besonderen Frequenz, die im Hertz gemessen werden kann. Ein Ohr eines Säuglings ist im Stande, Frequenzen im Intervall von 20 Hz bis 20,000 Hz wahrzunehmen; der durchschnittliche erwachsene Mensch kann Töne zwischen 20 Hz und 16,000 Hz hören. Die Reihe des Ultraschalles, hohe Intensität infrasound und andere physische Vibrationen wie Molekülschwingungen streckt sich in die Megahertz-Reihe und gut darüber hinaus aus.

Elektromagnetische Radiation

Elektromagnetische Radiation wird häufig durch seine Frequenz — die Zahl von Schwingungen der rechtwinkligen elektrischen und magnetischen Felder pro Sekunde — ausgedrückt im Hertz beschrieben.

Radiofrequenzradiation wird gewöhnlich im Kilohertz (Kilohertz), Megahertz (MHZ) oder Gigahertz (GHz) gemessen. Licht ist elektromagnetische Radiation, die in der Frequenz noch höher ist, und Frequenzen im Rahmen Zehnen hat, die zu von terahertz (ultravioletten) Tausenden (infrarot) sind. Die elektromagnetische Radiation mit Frequenzen in der niedrigen Terahertz-Reihe, (Zwischenglied zwischen denjenigen des höchsten normalerweise verwendbare Radiofrequenzen und Langwelle Infrarotlicht), wird häufig terahertz Radiation genannt. Noch höhere Frequenzen bestehen wie diese der Gammastrahlung, die in exahertz gemessen werden kann. (Aus historischen Gründen, den Frequenzen der leichten und höheren Frequenz elektromagnetische Radiation werden in Bezug auf ihre Wellenlängen oder Foton-Energien allgemeiner angegeben: Für eine ausführlichere Behandlung davon und den obengenannten Frequenzreihen, sieh elektromagnetisches Spektrum.)

Computerwissenschaft

In der Computerwissenschaft werden die meisten in einer Prozession gehenden Haupteinheiten (CPU) in Bezug auf ihre Uhr-Rate etikettiert, die im Megahertz oder Gigahertz (10 Hertz) ausgedrückt ist. Diese Zahl bezieht sich auf die Frequenz des Master-Uhr-Signals der Zentraleinheit ("Uhr-Rate"). Dieses Signal ist einfach eine elektrische Stromspannung, die sich von niedrig bis hohen und zurück wieder regelmäßig ändert. Dieses Signal wird auch eine Quadratwelle genannt. Hertz ist die primäre Einheit des vom allgemeinen Volk akzeptierten Maßes geworden, die Leistung einer Zentraleinheit zu bestimmen, aber viele Experten haben diese Annäherung kritisiert, die sie fordern, ist leicht manipulable Abrisspunkt. Für Hauspersonalcomputer hat sich die Zentraleinheit von etwa 1 Megahertz gegen Ende der 1970er Jahre (Atari, Kommodore, Apfelcomputer) zu bis zu 6 GHz in der Gegenwart (Verarbeiter von IBM POWER) und bis zu 8 GHz überabgestoppt (AMD FX Verarbeiter) erstreckt.

Verschiedene Computerbusse, wie der Vorderseite-Bus, der die Zentraleinheit und northbridge verbindet, funktionieren auch an verschiedenen Frequenzen im Megahertz Reihe

Im Hertz nicht ausgedrückte Frequenzen

glaubt, kommen noch höhere Frequenzen natürlich, in den Frequenzen der mit dem Quant mechanischen Welle-Funktionen von energiereichen (oder, gleichwertig, massiv) Partikeln vor, obwohl diese nicht direkt erkennbar sind, und aus ihren Wechselwirkungen mit anderen Phänomenen abgeleitet werden müssen. Aus praktischen Gründen werden diese normalerweise im Hertz, aber in Bezug auf die gleichwertige Quant-Energie nicht ausgedrückt, die zur Frequenz durch den Faktor der Konstante von Planck proportional ist.

Siehe auch

• Wechselstrom
• Elektronischer Tuner
• Frequenzwechsler
• Normalisierte Frequenz
• Größenordnungen (Frequenz)
• Radian pro Sekunde
• Signalbandbreite

Links

• BIPM Cäsium-Ion f Definition
• Nationaler Forschungsrat Kanadas: Generation des Hz
• Nationaler Forschungsrat Kanadas: Cäsium-Brunnen-Uhr
• Nationales Physisches Laboratorium: Gefangenes Ion optische Frequenzstandards
• Nationaler Forschungsrat Kanadas: Optischer Frequenzstandard, der auf einem einzelnen gefangenen Ion gestützt ist
• Nationaler Forschungsrat Kanadas: Optischer Frequenzkamm
• Ein Hertz in Radians pro Sekunde (Google). Bemerken Sie, bezüglich am 6. Mai 2009 gibt seiner einen Fehler 2.