Hertz - Hertz


z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Hertz
systémová jednotka Odvozené jednotky
jednotka Frekvence
Symbol Hz 
Pojmenoval podle Heinrich Hertz
V základních jednotek SI s -1
Shora dolů: světla blikat frekvencí f = 0,5 Hz , 1,0 Hz a 2,0 Hz, tedy při 0,5, 1,0 a 2,0 záblesků za sekundu, v tomto pořadí. Doba mezi každým bleskem - za období  T - je dána 1 / f (dále vzájemné z f  ), tj 2, 1 a 0,5 sekundy, v daném pořadí.

Hertz (symbol: Hz ) je odvozen jednotka o frekvenci v mezinárodním systému jednotek (SI) a je definován jako jeden cyklus za sekundu . To je jmenováno pro Heinrich Rudolf Hertz , první osobě poskytnout nezvratný důkaz o existenci elektromagnetických vln . Hertz se běžně vyjadřuje v násobcích : kilohertz (10 3 Hz, kHz), megahertz (10 6 Hz, MHz), GHz (10 9 Hz, GHz), terahertzová (10 12 Hz, THz), petahertz (10 15 Hz, PHZ ), a exahertz (10 18 Hz, EHz).

Některé z nejběžnějších použití tohoto útvaru jsou v popisu sine vlny a hudební tóny , zejména těch, které používají v rádiu - a aplikací zvukově-příbuzný. Také se používá k popisu rychlosti, při které jsou poháněny počítače a další elektroniku.

Definice

Hertz je definována jako jeden cyklus za sekundu . Mezinárodní komise pro váhy a míry definována druhá jako „doba trvání 9 192 631 770 period záření, které odpovídá přechodu mezi dvěma hladinami velmi jemné struktury základního stavu cesia 133 atomu“ a pak dodává: „Z toho vyplývá, že hyperjemná štípání v základním stavu atomu cesia 133 je přesně 9 192 631 770 Hertz, v (HFS Cs) = 9 192 631 770 Hz.“ Rozměr jednotky hertz je 1 / čas (1 / T). Vyjádřeno v základních jednotkách SI je 1 / sekundu (1 / s).

V angličtině, „Hertz“ je také používán jako množné číslo. Jako jednotka SI Hz lze předponou ; běžně používané násobky jsou kHz (kilohertz, 10 3  Hz), MHz (megahertz, 10 6  Hz), GHz (GHz, 10 9  Hz) a THz (terahertzovou, 10 12  Hz). Jeden hertz jednoduše znamená „jeden cyklus za sekundu “ (obvykle to, co se počítá je kompletní cyklus); 100 Hz znamená „sto cyklů za sekundu“, a tak dále. Jednotka může být aplikován na jakýkoli periodické události, například, může být čas, že se klíště při 1 Hz, nebo lidské srdce by mohlo být, že se porazit při 1,2 Hz. Výskyt Rychlost neperiodických nebo náhodných událostí se vyjadřuje v vzájemném druhém nebo inverzní sekundu (1 / s nebo s -1 ), obecně nebo v konkrétním případě radioaktivního rozpadu , v becquerelech . Vzhledem k tomu, 1 Hz je 1 cyklus za sekundu , 1 Bq je 1 aperiodické radionuklid událostí za sekundu.

I přesto, že úhlové rychlosti , úhlové frekvence a jednotkou hertz mají dimenzi 1 / s, úhlová rychlost a úhlová frekvence nejsou exprimovány v Hz, ale spíše ve vhodném úhlové jednotky, například radiánů za sekundu . Tak disk otáčí při 60 otáčkách za minutu (rpm) se říká, že se otáčí buď 2 π  rad / s nebo 1 Hz, přičemž dřívější měří úhlová rychlost a posledně odráží počet úplných otáček za sekundu. Převod mezi frekvencí f měřenou v Hz a úhlové rychlosti ω měří v radiánech za sekundu, je

a .

Tato SI jednotka je pojmenována po Heinrich Hertz . Jako u každého Mezinárodní soustavy jednotek (SI) jednotku s názvem pro člověka, první dopis jeho symbol je velká písmena (Hz). Nicméně, když je jednotka Sie se uvádí v angličtině, to je považováno za společné podstatné jméno a musí vždy začínat s malými písmeny písmeno ( Hertz ) -except v situaci, kdy některý by být aktivovány slovo v této pozici, jako například u začátku věty nebo materiálu za použití názvu případu .

Dějiny

Hertz je pojmenována po německém fyzikovi Heinrich Hertz (1857-1894), který dělal důležité odborné příspěvky ke studiu elektromagnetismu . Název byl zřízen Mezinárodní elektrotechnické komise (IEC) v roce 1930. To byl přijat Generální konference pro míry a váhy (CGPM) ( Conférence générale des váhy a míry ) v roce 1960, který nahrazuje předchozí název pro jednotku, počet cyklů za jednu druhý (cps), spolu s jeho souvisejících násobky, především kilocycles za sekundu (kc / s) a megacycles za sekundu (Mc / s), a občas kilomegacycles za sekundu (KMC / s). Termín cyklů za sekundu se do značné míry nahrazen hertzů od 1970. Jeden hobby časopis Electronics Illustrated , oznámily svůj záměr zůstat u tradičního kc., Mc., Atd. Jednotek.

Aplikace

Sinusová vlna s různou frekvencí
O zlomek vteřiny je příkladem, který nemá sinusového periodického jevu, které mohou být analyzovány, pokud jde o frekvenci. Dva cykly jsou znázorněny.

chvění

Zvuk je cestování podélná vlna , která je oscilace tlaku . Lidé vnímají frekvence zvukových vln jako hrací plochu . Každá nota odpovídá určité frekvenci, která může být měřena v Hz. Ucho kojence je schopen vnímat frekvencí v rozsahu od 20 Hz do 20000 Hz; průměrný dospělý člověk slyší zvuky mezi 20 Hz a 16000 Hz. Rozsah ultrazvuku , infrazvuku a dalších fyzikálních vibrací, jako je molekulární a atomové vibrací se rozprostírá od několika femtohertz do terahertzovou rozsahu i mimo ni.

Elektromagnetická radiace

Elektromagnetické záření je často popisována jeho frekvenční počtu kmitů kolmých elektrických a magnetických polí na druhé vyjádřená v Hz.

Radiofrekvenční záření se obvykle měří v kilohertzů (kHz), megahertz (MHz), nebo GHz (GHz). Světlo je elektromagnetické záření, které je ještě na vyšší frekvenci, a má frekvence v rozsahu desítek ( infračerveného ) až tisíce ( ultrafialové ) terahertzového. Elektromagnetické záření s frekvencí v rozsahu nízkých terahertzovou (mezi vlastnostmi nejvyšší běžně použitelných rádiových frekvencí a dlouhovlnné infračervené světlo) se často nazývá terahertzové záření . Ještě vyšší frekvence existují, jako je to záření gama , které mohou být měřeny v exahertz (EHz). (Z historických důvodů frekvence světla a vyšší frekvencí elektromagnetického záření se běžněji uvedeno, pokud jde o jejich vlnových délek nebo fotonové energie : pro podrobnější zpracování tohoto a výše uvedených frekvenčních rozsazích, viz elektromagnetické spektrum ).

Počítače

V počítači, většina jednotky centrální procesorové (CPU) jsou označeny z hlediska jejich rychlosti hodin vyjádřené v megahertz (10 6 Hz), nebo GHz (10 9 Hz). Tato specifikace se vztahuje na frekvenci master CPU hodinového signálu . Tento signál je obdélníkový průběh , což je elektrické napětí, které přepíná mezi nízkou a vysokou logických hodnot v pravidelných intervalech. Vzhledem k tomu, hertz stala hlavním měrná jednotka přijaté obecné populace ke stanovení výkonu CPU, mnozí odborníci kritizovali tento přístup, který oni prohlásí je snadno manipulovatelný měřítko . Některé procesory používat více hodinové období provádět jednotlivé operace, zatímco jiní mohou provádět více operací v jednom cyklu. Pro osobní počítače, rychlost CPU hodiny se pohybují od přibližně 1 MHz v pozdní 1970 ( Atari , Commodore , počítače Apple ) až do 6 GHz v IBM Power mikroprocesory .

Různé počítačové autobusy , jako front-side sběrnice spojující CPU a northbridge , také pracují na různých frekvencích v rozsahu megahertz.

násobky SI

SI násobky pro Hertz (Hz)
submultiples násobky
Hodnota symbol SI název Hodnota symbol SI název
10 -1 Hz DHZ decihertz 10 1 Hz daHz decahertz
10 -2 Hz CHZ centihertz 10 2 Hz HHZ hectohertz
10 -3 Hz mHz millihertz 10 3 Hz kHz kilohertz
10 -6 Hz μHz microhertz 10 6 Hz MHz megahertz
10 -9 Hz NHZ nanohertz 10 9 Hz GHz gigahertz
10 -12 Hz PHZ picohertz 10 12 Hz THz terahertz
10 -15 Hz FHZ femtohertz 10 15 Hz PHZ petahertz
10 -18 Hz AHZ attohertz 10 18 Hz EHz exahertz
10 -21 Hz zHz zeptohertz 10 21 Hz ZHz zettahertz
10 -24 Hz YHZ yoctohertz 10 24 Hz YHZ yottahertz
Běžné předponou jednotky jsou tučným písmem.

Vyšší frekvence, než je mezinárodní systém jednotek poskytuje předpony k se předpokládá, že se přirozeně vyskytují ve frekvencích kvantové-mechanické vibrace s vysokou energií, nebo ekvivalentně hmotných částic, i když tyto nejsou přímo pozorovatelné a musí být odvozen od jejich interakce s jinými jevy. Podle konvence jsou tyto obvykle nejsou exprimovány v hertz, ale z hlediska ekvivalentní kvantové energie, který je přímo úměrný frekvenci o faktor Planckova konstanta .

viz též

Poznámky a reference

externí odkazy