Единица СИ для частоты
Эта статья посвящена единице измерения. Для использования в других целях см. Герц (значения).
Здесь перенаправляются «Гц» и «Мегагерцы». Для использования в других целях см. Гц (значения) и Мегагерцы (значения).
Герц | |
Система единиц | Производная единица СИ |
Единица | Частота |
Символ | Гц |
Названный в честь | Генрих Герц |
В Базовые единицы СИ | −1 |
Сверху вниз: индикаторы мигают частоты ж
= 0,5 Гц, 1,0 Гц и 2,0 Гц, то есть с частотой 0,5, 1,0 и 2,0 мигания в секунду соответственно. Время между каждой вспышкой —
период
T — определяется как1⁄
ж
(в взаимный из
ж
), то есть 2, 1 и 0,5 секунды соответственно. (Изображение отредактировано и настроено на симметричный импульс синхронизации с помощью GIMP)
В герц
(символ:
Гц
) это производная единица из частота в Международная система единиц (SI) и определяется как один цикл в секунду.[1] Он назван в честь Генрих Рудольф Герц, первый человек, предоставивший убедительные доказательства существования электромагнитные волны. Герцы обычно выражаются в кратные: килогерцы (103 Гц, кГц), мегагерцы (106 Гц, МГц), гигагерцы (109 Гц, ГГц), терагерц (1012 Гц, ТГц), петагерцы (1015 Гц, пГц), эксагерцы (1018 Гц, Гц) и зеттахерц (1021 Гц, Гц).
Некоторые из наиболее частых применений устройства приведены в описании синусоидальные волны и музыкальные тона, особенно те, которые используются в радио- и приложения, связанные со звуком. Он также используется для описания тактовые частоты на котором работают компьютеры и другая электроника. Единицы измерения иногда также используются как представление энергии через энергия фотона уравнение (E
=
час
ν), причем один герц эквивалентен
час
джоули.
Определение
Герц определяется как один цикл в секунду. В Международный комитет мер и весов определил второй как «длительность 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующих переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния цезий-133 атом »[2][3] а 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]
В английском языке «герц» также используется во множественном числе.[8] В системе СИ частота Гц может быть с префиксом; обычно используемые кратные — кГц (килогерцы, 103 Гц), МГц (мегагерцы, 106 Гц), ГГц (гигагерцы, 109 Гц) и ТГц (терагерц, 1012 Гц). Один герц просто означает «один цикл на второй»(обычно подсчитывается полный цикл); 100 Гц означает» сто циклов в секунду «и т. д. Единица измерения может применяться к любому периодическому событию — например, можно сказать, что часы тикают в 1 Гц, или можно сказать, что человеческое сердце бить при 1,2 Гц.
Появление скорость апериодического или же стохастический события выражаются в ответная секунда
или же
обратная секунда
(1 / с или с−1) в целом или, в частном случае, радиоактивный распад, в беккерели.[9] Тогда как 1 Гц — это 1 цикл в секунду, 1 Бк — 1 апериодическое радионуклидное событие в секунду.
Хотя угловая скорость, угловая частота и все единицы герц имеют размерность 1 / с, угловая скорость и угловая частота не выражаются в герцах,[10] а скорее в соответствующей угловой единице, такой как радиан в секунду. Таким образом, диск, вращающийся со скоростью 60 оборотов в минуту (об / мин), считается вращающимся со скоростью 2π рад / с или же
1 Гц, где первый измеряет угловая скорость а последняя отражает количество
полный
оборотов в секунду. Преобразование частоты
ж
измеряется в герцах, а угловая скорость
ω
измеряется в радианы в секунду это
ω = 2 π ж {displaystyle omega = 2pi f,} и ж = ω 2 π {displaystyle f = {frac {omega} {2pi}},} .
Герц назван в честь Генрих Герц. Как и с каждым единица названа в честь человека, ее символ начинается с верхний регистр буква (Гц), но при написании полностью соответствует правилам использования заглавных букв имя нарицательное; т.е. «герц
«становится заглавным в начале предложения и в заголовках, но в остальном — в нижнем регистре.
Отрывок, характеризующий Герц (единица измерения)
– Говорят, что бал будет очень хорош, – отвечала княгиня, вздергивая с усиками губку. – Все красивые женщины общества будут там. – Не все, потому что вас там не будет; не все, – сказал князь Ипполит, радостно смеясь, и, схватив шаль у лакея, даже толкнул его и стал надевать ее на княгиню. От неловкости или умышленно (никто бы не мог разобрать этого) он долго не опускал рук, когда шаль уже была надета, и как будто обнимал молодую женщину. Она грациозно, но всё улыбаясь, отстранилась, повернулась и взглянула на мужа. У князя Андрея глаза были закрыты: так он казался усталым и сонным. – Вы готовы? – спросил он жену, обходя ее взглядом. Князь Ипполит торопливо надел свой редингот, который у него, по новому, был длиннее пяток, и, путаясь в нем, побежал на крыльцо за княгиней, которую лакей подсаживал в карету. – Рrincesse, au revoir, [Княгиня, до свиданья,] – кричал он, путаясь языком так же, как и ногами. Княгиня, подбирая платье, садилась в темноте кареты; муж ее оправлял саблю; князь Ипполит, под предлогом прислуживания, мешал всем. – Па звольте, сударь, – сухо неприятно обратился князь Андрей по русски к князю Ипполиту, мешавшему ему пройти. – Я тебя жду, Пьер, – ласково и нежно проговорил тот же голос князя Андрея. Форейтор тронулся, и карета загремела колесами. Князь Ипполит смеялся отрывисто, стоя на крыльце и дожидаясь виконта, которого он обещал довезти до дому. – Eh bien, mon cher, votre petite princesse est tres bien, tres bien, – сказал виконт, усевшись в карету с Ипполитом. – Mais tres bien. – Он поцеловал кончики своих пальцев. – Et tout a fait francaise. [Ну, мой дорогой, ваша маленькая княгиня очень мила! Очень мила и совершенная француженка.] Ипполит, фыркнув, засмеялся. – Et savez vous que vous etes terrible avec votre petit air innocent, – продолжал виконт. – Je plains le pauvre Mariei, ce petit officier, qui se donne des airs de prince regnant.. [А знаете ли, вы ужасный человек, несмотря на ваш невинный вид. Мне жаль бедного мужа, этого офицерика, который корчит из себя владетельную особу.] Ипполит фыркнул еще и сквозь смех проговорил: – Et vous disiez, que les dames russes ne valaient pas les dames francaises. Il faut savoir s’y prendre. [А вы говорили, что русские дамы хуже французских. Надо уметь взяться.] Пьер, приехав вперед, как домашний человек, прошел в кабинет князя Андрея и тотчас же, по привычке, лег на диван, взял первую попавшуюся с полки книгу (это были Записки Цезаря) и принялся, облокотившись, читать ее из середины. – Что ты сделал с m lle Шерер? Она теперь совсем заболеет, – сказал, входя в кабинет, князь Андрей и потирая маленькие, белые ручки. Пьер поворотился всем телом, так что диван заскрипел, обернул оживленное лицо к князю Андрею, улыбнулся и махнул рукой. – Нет, этот аббат очень интересен, но только не так понимает дело… По моему, вечный мир возможен, но я не умею, как это сказать… Но только не политическим равновесием… Князь Андрей не интересовался, видимо, этими отвлеченными разговорами. – Нельзя, mon cher, [мой милый,] везде всё говорить, что только думаешь. Ну, что ж, ты решился, наконец, на что нибудь? Кавалергард ты будешь или дипломат? – спросил князь Андрей после минутного молчания. Пьер сел на диван, поджав под себя ноги. – Можете себе представить, я всё еще не знаю. Ни то, ни другое мне не нравится. – Но ведь надо на что нибудь решиться? Отец твой ждет. Пьер с десятилетнего возраста был послан с гувернером аббатом за границу, где он пробыл до двадцатилетнего возраста. Когда он вернулся в Москву, отец отпустил аббата и сказал молодому человеку: «Теперь ты поезжай в Петербург, осмотрись и выбирай. Я на всё согласен. Вот тебе письмо к князю Василью, и вот тебе деньги. Пиши обо всем, я тебе во всем помога». Пьер уже три месяца выбирал карьеру и ничего не делал. Про этот выбор и говорил ему князь Андрей. Пьер потер себе лоб. – Но он масон должен быть, – сказал он, разумея аббата, которого он видел на вечере. – Всё это бредни, – остановил его опять князь Андрей, – поговорим лучше о деле. Был ты в конной гвардии?…
История
Герц назван в честь немецкого физика. Генрих Герц (1857–1894), внесшие важный научный вклад в изучение электромагнетизм. Название было установлено Международная электротехническая комиссия (IEC) в 1930 году.[11] Он был принят Генеральная конференция по мерам и весам (CGPM) (Conférence générale des poids et mesures
) в 1960 году, заменив прежнее название агрегата,
циклов в секунду
(cps) вместе с соответствующими мультипликаторами, в первую очередь
килоциклов в секунду
(kc / s) и
мегациклов в секунду
(Мс / с), а иногда
киломегациклов в секунду
(км / с). Период, термин
циклов в секунду
был в значительной степени заменен
герц
к 1970-м годам. Один журнал для любителей,
Электроника иллюстрирована
, заявили о своем намерении придерживаться традиционных единиц kc., Mc. и т. д.[12]
Приложения
А синусоидальная волна с разной частотой
Сердцебиение является примером не-синусоидальный периодическое явление, которое можно анализировать с точки зрения частоты. Показаны два цикла.
Вибрация
Звук это путешествие продольная волна что представляет собой колебание давление. Люди воспринимают частоту звуковых волн как подача. Каждый музыкальная нота соответствует определенной частоте, которая может быть измерена в герцах. Ухо младенца способно воспринимать частоты от 20 Гц до 20 000 Гц; среднее взрослый человек может слышать звуки от 20 Гц до 16 000 Гц.[13] Диапазон УЗИ, инфразвук и другие физические вибрации, такие как молекулярный и атомные колебания простирается от нескольких фемтогерц[14] в терагерц классифицировать[15] и дальше.[16]
Электромагнитное излучение
Электромагнитное излучение часто описывается его частотой — количеством колебания перпендикулярного электрического и магнитного полей в секунду — выражается в герцах.
Радиочастотное излучение обычно измеряется в килогерцах (кГц), мегагерцах (МГц) или гигагерцах (ГГц). Свет это электромагнитное излучение, которое еще выше по частоте и имеет частоты в диапазоне десятков (инфракрасный) до тысяч (ультрафиолетовый) терагерц. Электромагнитное излучение с частотами в низком терагерцовом диапазоне (промежуточное между наиболее высокими обычно используемыми радиочастотами и длинноволновым инфракрасным светом) часто называют терагерцовое излучение. Существуют даже более высокие частоты, например, гамма излучение, который может быть измерен в эксагерцах (ЭГц). (По историческим причинам частоты света и более высокочастотного электромагнитного излучения обычно определяются в терминах их длины волн или же фотон энергии: более подробно об этом и вышеупомянутых диапазонах частот см. электромагнитный спектр.)
Компьютеры
Дополнительная информация о том, почему частота, в том числе в гигагерцах (ГГц) и т. Д., Является ошибочным индикатором скорости для компьютеров: Миф о мегагерцах
В компьютерах большинство центральные процессоры (CPU) обозначаются по их тактовая частота выражается в мегагерцах (106 Гц) или гигагерц (109 Гц). Эта спецификация относится к частоте главного процессора. тактовый сигнал. Этот сигнал прямоугольная волна, которое представляет собой электрическое напряжение, которое периодически переключается между низким и высоким логическими значениями. Поскольку герц стал основной единицей измерения, принятой широкими массами для определения производительности процессора, многие эксперты критиковали этот подход, который, как они утверждают, является ошибочным. легко управляемый тест. Некоторые процессоры используют несколько периодов синхронизации для выполнения одной операции, в то время как другие могут выполнять несколько операций за один цикл.[17] Для персональных компьютеров тактовая частота ЦП варьировалась примерно от 1 МГц в конце 1970-х (Atari, Коммодор, Компьютеры Apple) до 6 ГГц в Микропроцессоры IBM POWER.
Разные компьютерные автобусы, такой как фронтальный автобус подключение ЦП и Северный мост, также работают на различных частотах в мегагерцовом диапазоне.
Техническое описание
Чтобы понять, от чего зависит качество изображения, стоит сопоставить между собой представленные в магазинах классы:
- жидкокристаллические (LCD). Доступные по цене, и поэтому востребованные. Для создания картинки используется флуоресцентная подсветка, она выходит четкой. Раскадровка достигает 100 Гц, это позволяет смотреть кино без каких-либо помех и при отсутствии мерцания, это оптимально для зрения;
- LED. Усовершенствованная версия предыдущей, добавлена диодная подсветка. Отличаются повышенной контрастностью, окончательное качество зависит от диагонали экрана. Маркировкой Edge LED обозначается торцевое распределение подсветки, она уступает по качеству классическому расположению;
- плазма. Класс постепенно теряет свои позиции. Представляет собой плазменные ячейки с ультрафиолетовой подсветкой. Преимущество в высочайших показателях глубины цветов и их насыщенности, но весомый недостаток в том, что служат такие устройства не более 3-4 лет. По истечению данного срока панель начинает греться, качество падает;
- OLED. Данная версия вышла на рынок всего несколько лет назад. Изначально такие телевизоры были объемными, что непривычно для современного потребителя. Они стали значительно популярнее с выходом плоских версий. Они работают без какой-либо подсветки, но сохраняют отличное качество и поддерживают высокие видео разрешения.
Все перечисленные модификации работают в среднем на 100 Гц. Сигнал приходит на приемник на скорости 50 кадров за секунду, затем цифровая обработка удваивает данный параметр. Чтобы добиться четкости и плавности без торможений в компьютерной графике используются два главных кадра и еще множество промежуточных связующих. Поэтому для монитора тоже важен индекс обновления.
Кратные SI
SI, кратные герцам (Гц)
Подмножественные | Кратные | |||||
Ценить | Символ SI | Имя | Ценить | Символ SI | Имя | |
10−1 Гц | dHz | децигерц | 101 Гц | даГц | декагерц | |
10−2 Гц | cHz | сантигерц | 102 Гц | Гц | гектогерц | |
10−3 Гц | мГц | миллигерц | 103 Гц | кГц | килогерц | |
10−6 Гц | мкГц | микрогерц | 106 Гц | МГц | мегагерц | |
10−9 Гц | нГц | наногерц | 109 Гц | ГГц | гигагерц | |
10−12 Гц | пгц | пикогерц | 1012 Гц | ТГц | терагерц | |
10−15 Гц | fHz | фемтогерц | 1015 Гц | PHz | петагерц | |
10−18 Гц | aHz | аттогерц | 1018 Гц | EHz | эксагерц | |
10−21 Гц | zHz | зептогерц | 1021 Гц | ZHz | зеттахерц | |
10−24 Гц | yHz | йоктогерц | 1024 Гц | YHz | йоттахерц | |
Обычные единицы с префиксом выделены жирным шрифтом. |
Более высокие частоты, чем Международная система единиц обеспечивает приставки, которые, как полагают, возникают естественным образом в частотах квантово-механических колебаний высокоэнергетических или, что то же самое, массивных частиц, хотя они не наблюдаются напрямую и должны быть выведены из их взаимодействия с другими явлениями. По соглашению они обычно выражаются не в герцах, а в единицах эквивалентной энергии кванта, которая пропорциональна частоте в разы. Постоянная Планка.
Герц: символы Юникода.[18] | ||
Символ | Имя | Номер Юникода |
㎐ | Герц (квадрат Гц) | U + 3390 |
㎑ | Килогерц (Квадрат, КГц) | U + 3391 |
㎒ | Мегагерцы (квадратные МГц) | U + 3392 |
㎓ | Гигагерц (Квадратные ГГц) | U + 3393 |
㎔ | Терагерц (квадратный THZ) | U + 3394 |
Как узнать индекс?
Чтобы узнать, сколько герц в телевизоре, можно задать этот вопрос консультанту в магазине, почитать техническое описание на сайте торговой площадки или производителя техники. Это один их важнейших параметров, поэтому найти его среди других будет несложно. Если ты хочешь узнать о раскадровке уже имеющегося телевизора, то можно посмотреть в руководстве по использованию, на сайте производителя, а также в меню самого устройства во вкладке с техническими данными. Самый надежный вариант — сайт производителя. На каждом устройстве есть наклейка с персональным номером, если указать его, то можно получить подробные параметры конкретного устройства.
Примечания и ссылки
- «герц». (1992). Словарь английского языка American Heritage
(3-е изд.), Бостон: Houghton Mifflin. - «Брошюра СИ: Таблица 3. Связанные производные единицы СИ со специальными названиями и символами».
- «[Постановления] CIPM, 1964 — Атомные и молекулярные стандарты частоты» (PDF). Брошюра SI, Приложение 1.
- Mohr, J.C .; Филлипс, У. Д. (2015). «Безразмерные единицы в СИ». Метрология
.
52
(1): 40–47. arXiv:1409.2794. Bibcode:2015Метро..52 … 40М. Дои:10.1088/0026-1394/52/1/40. - Миллс, И. М. (2016). «В единицах радиан и цикл для угла плоскости величины». Метрология
.
53
(3): 991–997. Bibcode:2016Метро..53..991М. Дои:10.1088/0026-1394/53/3/991. - «Единицы СИ необходимо реформировать, чтобы избежать путаницы». От редакции. Природа
.
548
(7666): 135. 7 августа 2011 г. Дои:10.1038 / 548135b. PMID 28796224. - П. Р. Бункер; И. М. Миллс; Пер Дженсен (2019). «Постоянная Планка и ее единицы». J Quant Spectrosc Radiat Transfer
.
237
: 106594. Bibcode:2019JQSRT.23706594B. Дои:10.1016 / j.jqsrt.2019.106594. - Руководство NIST по единицам СИ — 9 правил и стилей для написания названий единиц, Национальный институт стандартов и технологий
- «(d) Герц используется только для периодических явлений, а беккерель (Бк) используется только для случайных процессов в активности, относящейся к радионуклиду». «МБМВ — Таблица 3». BIPM. Получено 24 октября 2012.
- «Брошюра SI, раздел 2.2.2, параграф 6». Архивировано из оригинал 1 октября 2009 г.
- «История МВЦ». Iec.ch. 15 сентября 1904 г.. Получено 28 апреля 2012.
- Картрайт, Руфус (март 1967). Бисон, Роберт Г. (ред.). «Успех испортит Генриха Герца?» (PDF). Электроника иллюстрирована
. Fawcett Publications, Inc., стр. 98–99. - Эрнст Терхардт (20 февраля 2000 г.). «Доминирующая область спектра». Mmk.e-technik.tu-muenchen.de. Архивировано из оригинал 26 апреля 2012 г.. Получено 28 апреля 2012.
- «Звуковые волны в черной дыре — Управление научной миссии». science.nasa.go.
- Атомные колебания обычно порядка десятков терагерц
- «Звуковые волны в черной дыре — Управление научной миссии». science.nasa.go.
- Асаравала, Амит (30 марта 2004 г.). «Удачный танец, Гигагерц». Проводной
. Получено 28 апреля 2012. - Консорциум Unicode (2019). «Стандарт Unicode 12.0 — Совместимость с CJK Диапазон: 3300–33FF ❱» (PDF). Unicode.org
. Получено 24 мая 2022.