Герц (единица измерения)
Герц (символ: Гц) является производной единицей частоты в Международной системе единиц (СИ) и определяется как один цикл в секунду.[1] Она названа в честь Генриха Рудольфа Герца, первого человека, предоставившего убедительные доказательства существования электромагнитных волн. Герцы обычно выражаются в единицах: килогерцы (103 Гц, кГц), мегагерцы (106 Гц, МГц), гигагерцы (109 Гц, ГГц), терагерцы (1012 Гц, ТГц), петагерцы (1015 Гц, пГц), эксагерцы (1018 Гц). Гц, Гц) и зеттахерца (1021 Гц, Гц).
Некоторые из наиболее распространенных применений устройства — это описание синусоидальных волн и музыкальных тонов, особенно тех, которые используются в приложениях, связанных с радио и аудио. Он также используется для описания тактовых частот, с которыми работают компьютеры и другая электроника. Единицы измерения иногда также используются как представление энергии через уравнение энергии фотонов (E=hν), где один герц эквивалентен h джоулям.
Определение[править]
Герц определяется как один цикл в секунду. Международный комитет мер и весов определил второй как «продолжительность 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133»[2][3] и затем добавляет: «Отсюда следует, что сверхтонкое расщепление в основном состоянии атома цезия 133 составляет точно 9 192 631 770 герц, ν (hfs Cs) = 9 192 631 770 Гц». Размерность единицы герц — 1/время (1/T). Выражается в базовых единицах СИ, это 1/секунда (1/с). Проблемы могут возникнуть из-за того, что единицы измерения угла (цикл или радиан) опущены в системе СИ.[4][5][6][7]
Частота возникновения апериодических или стохастических событий выражается в обратной секунде (1/с или с−1) в целом или, в конкретном случае радиоактивного распада, в беккерелях.[8] В то время как 1 Гц — это один цикл в секунду, 1 Бк — одно апериодическое радионуклидное событие в секунду.
История[править]
Герц назван в честь немецкого физика Генриха Герца (1857—1894), внесшего важный научный вклад в изучение электромагнетизма. Название было установлено Международной электротехнической комиссией (МЭК) в 1935 году.[9] Он был принят Генеральной конференцией по мерам и весам (CGPM) (Conférence générale des poids et mesures) в 1960 году, заменив прежнее название единицы, циклов в секунду (cps), а также связанных с ней кратных величин, в основном килоциклов в секунду (Кц/с) и мегациклов в секунду (Мц/с), а иногда и киломегациклов в секунду (кМц/с). К 1970-м годам термин «циклы в секунду» был в основном заменен на «герц». Один журнал для любителей, Electronics Illustrated, заявил о своем намерении придерживаться традиционных моделей Кц, Мц. и т. д.
Кратные и дольные единицы[править]
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 |
Источники[править]
- ↑ «hertz». (1992). American Heritage Dictionary of the English Language (3rd ed.), Boston: Houghton Mifflin.
- ↑ SI Brochure: The International System of Units (SI) § 2.3.1 Base units (en-gb, fr) (PDF). BIPM (2019). Проверено 2 февраля 2021.
- ↑ SI Brochure: The International System of Units (SI) § Appendix 1. Decisions of the CGPM and the CIPM (en-gb, fr) (PDF). BIPM (2019). Проверено 2 февраля 2021.
- ↑ (2015) «Dimensionless Units in the SI». Metrologia 52 (1): 40–47. DOI:10.1088/0026-1394/52/1/40. Bibcode: 2015Metro..52...40M.
- ↑ (2016) «On the units radian and cycle for the quantity plane angle». Metrologia 53 (3): 991–997. DOI:10.1088/0026-1394/53/3/991. Bibcode: 2016Metro..53..991M.
- ↑ (7 August 2011) «SI units need reform to avoid confusion». Nature 548 (7666). DOI:10.1038/548135b. PMID 28796224.
- ↑ (2019) «The Planck constant and its units». J Quant Spectrosc Radiat Transfer 237. DOI:10.1016/j.jqsrt.2019.106594. Bibcode: 2019JQSRT.23706594B.
- ↑ «(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. Проверено 24 октября 2012.
- ↑ IEC History. Iec.ch. Проверено 6 января 2021.
↑ [+] | |
---|---|
Основные единицы |
Ампер · Кандела · Кельвин · Килограмм · Метр · Моль · Секунда |
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 |
Принятые для использования с СИ |
Ангстрем · Астрономическая единица · Гектар · Градус дуги (Минута дуги, Секунда дуги) · Дальтон (Атомная единица массы) · Децибел · Квадратный метр · Литр, Кубический километр · Микрограмм (Миллиграмм) · Микросекунда (Миллисекунда, Наносекунда) · Микрометр (Нанометр, Миллиметр, Сантиметр, Фемтометр, Километр) · Непер · Сутки (Час, Минута) · Световой год · Тонна · Электронвольт |
См. также |
Бакт · Измерение · История метрической системы · Квантовая система единиц · Новые определения СИ · Планковская длина · Преобразование единиц · Приставки СИ · Произвольная единица · Система физических величин |