Герц (единица измерения)

Герц (русское обозначение: Гц, международное обозначение: Hz) — единица измерениячастотыпериодических 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^[2]:

1 Гц = 1 с⁻¹.

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

Единица названа в честь Генриха Рудольфа Герца. В соответствии с общими правилами написания единиц измерения СИ, названных по имени учёных, полное наименование единицы герц пишется со строчной буквы, а её сокращённое обозначение — с заглавной.

Герц определяется как один цикл (или периодическое событие) в секунду^[2].

Эталон секунды (основной единицы времени в СИ) базируется на свойствах атома цезия-133. Секунда определяется как продолжительность 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкимиуровнями основного состояния атома цезия-133^[2]. Следовательно, частота этого сверхтонкого расщепления составляет ровно 9 192 631 770 Гц.

Хотя частота (${\displaystyle f}$), угловая скорость (${\displaystyle \omega }$), угловая частота (${\displaystyle \omega }$) и активность радиоактивного источника (${\displaystyle A}$) имеют одинаковую размерность ${\displaystyle T^{-1}}$, герц применяется исключительно для описания периодических процессов (частота).

• Беккерель: Скорость наступления стохастических (случайных) событий измеряется в обратных секундах (${\displaystyle {\text{с}}^{-1}}$) или, в случае радиоактивного распада, в беккерелях (Бк). Герц используется только для периодических процессов, а беккерель — только для случайных процессов распада радионуклидов^[3]. 1 Гц означает один цикл в секунду, тогда как 1 Бк означает одно событие распада в секунду в среднем. 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.
• Радиан в секунду: Для вращательных движений часто используется единица «радиан в секунду» (рад/с). Например, вращающийся диск, совершающий 1 оборот в секунду, имеет частоту вращения 1 Гц, но угловую частоту 2π рад/с. Связь между частотой ${\displaystyle f}$ (в герцах) и угловой частотой ${\displaystyle \omega }$ (в радианах в секунду) описывается уравнением: ${\displaystyle \omega =2\pi \cdot f}$ или ${\displaystyle f={\frac {\omega }{2\pi }}}$.

Единица названа в честь немецкогоучёного-физикаXIX векаГенриха Герца, который внёс важный вклад в развитие электродинамики. Название было учреждено Международной электротехнической комиссией (МЭК) в 1930 году^[4]. В 1960 году XI Генеральной конференцией по мерам и весам вместе с учреждением СИ это название было принято для единицы частоты в СИ.

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

Звук представляет собой распространяющуюся продольную волну колебаний давления. В психоакустике частота звука воспринимается человеком как высота тона: каждой музыкальной ноте соответствует определённая частота, выраженная в герцах. Человеческое ухо способно воспринимать частоты в диапазоне от 20 Гц до 20 000 Гц (у детей). У среднего взрослого человека верхний предел слышимости снижается примерно до 16 000 Гц^[5]. Колебания с частотой выше слышимого диапазона называются ультразвуком, ниже — инфразвуком.

Частота ноты ляпервой октавы по международному стандарту составляет 440 Гц. Эта частота является основной частотой камертона (нота ля первой октавы является эталонной для настройки музыкальных инструментов). При этом нередко применяется и другая настройка для ноты ля, как выше, так и ниже частоты 440 Гц.

Электромагнитное излучение характеризуется частотой колебаний перпендикулярных электрических и магнитных полей.

• Радиочастоты: Обычно измеряются в кГц, МГц или ГГц. Диапазон ГГц также называют микроволновым излучением.
• Терагерцовое излучение: Занимает промежуточное положение между высокочастотными радиоволнами и инфракрасным излучением.
• Оптический диапазон: Видимый свет находится в диапазоне от 395 TГц до 790 TГц. Инфракрасное излучение лежит ниже этого диапазона (десятки ТГц, 10¹² Гц), ультрафиолетовое — выше (ПГц, 10¹⁵ Гц).
• Высокоэнергетическое излучение: Рентгеновское и гамма-излучение имеют еще более высокие частоты, достигающие эксагерц (ЭГц, 10¹⁸ Гц).

В оптике и физике высоких энергий электромагнитное излучение исторически чаще описывается через длину волны или энергию фотона, нежели через частоту.

В компьютерных технологиях производительность центральных процессоров (ЦП) и шин данных часто маркируется тактовой частотой, выраженной в мегагерцах (МГц) или гигагерцах (ГГц). Эта величина указывает на частоту основного тактового сигнала ЦП — электрического сигнала (номинально прямоугольной формы), переключающегося между логическими уровнями «0» и «1».

Эволюция тактовых частот персональных компьютеров прошла путь от примерно 1 МГц в конце 1970-х годов до нескольких ГГц в современных микропроцессорах.

Использование частоты в герцах как единственного показателя производительности подвергается критике экспертов. Различные архитектуры процессоров могут выполнять разное количество операций за один такт, или, наоборот, требовать несколько тактов для одной операции, что делает прямое сравнение частот разных семейств процессоров некорректным^[6].

• Беккерель
• Международная система единиц
• Угловая частота
• Радиан
• Колебания

В статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску).

Информация должна быть проверяема, иначе она может быть удалена. Вы можете отредактировать статью, добавив ссылки на авторитетные источники в виде сносок.(26 июля 2014)