Кіріспе

Гертц (символ: Hz) – Халықаралық бірліктер жүйесіндегі (SI) жиілік бірлігі, секундына бір оқиғаға (немесе циклға) тең. Герц – бұл SI-дан туындаған бірлік, оның SI-дың негізгі бірліктері арқылы өрнегі s⁻¹ болып табылады, яғни бір герц – бір секундтың кері шамасы. Сондай-ақ, былай деп қосады: "Осыдан келіп, цезий-133 атомының негізгі күйдегі гипержұп бөлінуі дәл 9 192 631 770-ке тең". Герц бірлігінің өлшемі 1/уақыт (T⁻¹) болып табылады. SI-дың негізгі бірліктерімен көрсетілгенде, бұл бірлік – секундтың кері шамасы (1/с). Ағылшын тілінде "герц" сөзі көпше түрінде де қолданылады. SI бірлігі ретінде Hz префикстермен қолданылуы мүмкін; ең көп қолданылатындары: kHz (килогерц, e=3), MHz (мегагерц, e=6), GHz (гигагерц, e=9) және THz (терагерц, e=12). Бір герц қарапайым түрде "бір секундқа бір оқиға" дегенді білдіреді (мұнда есептелетін оқиға толық цикл болуы мүмкін); 100 – "бір секундқа жүз оқиға" және т.б. Бұл бірлікті кез келген периодтық оқиғаға қолдануға болады, мысалы, сағат секундына 1 рет "тік-так" дейді немесе адам жүрегі минутына 1,2 рет соғады деп айтуға болады. Апериодтық немесе стохастикалық оқиғалардың кездесу жиілігі, әдетте, секундтың кері шамасымен (1/с немесе s⁻¹) немесе, радиоактивтілік жағдайында, беккерельмен (Bq) беріледі. 1 герц – секундына бір цикл (немесе периодтық оқиға) болса, 1 беккерель – секундына орташа есеппен бір радионуклид оқиғасы. Жиілік, бұрыштық жылдамдық, бұрыштық жиілік және радиоактивтілік барлығының өлшемі T⁻¹ болғанымен, олардың тек жиілігі герц бірлігімен беріледі. Демек, минутына 60 айналым (айн/мин) жасайтын диск бұрыштық жылдамдығы 2 рад/с және айналу жиілігі 1 Гц-қа тең болады. Жиілік f (герц бірлігінде) мен бұрыштық жылдамдық ω (радианы секундына бірлігінде) арасындағы сәйкестік: және

Тарих

Герц – электромагнетизмді зерттеуге маңызды ғылыми үлес қосқан неміс физигі Генрих Герцтің (1857–1894) құрметіне аталған. Атау 1935 жылы Халықаралық электротехникалық комиссия (IEC) тарапынан бекітілді. 1960 жылы Салмақтар мен өлшемдер жөніндегі Бас конференцияда (CGPM) қабылданды, бұл бірліктің бұрынғы атауын – "секундына цикл" (cps) және оған байланысты еселік шамаларын, атап айтқанда "секундына килоцикл" (kc/s), "секундына мегацикл" (Mc/s) және кейде "секундына киломегацикл" (kMc/s) – алмастырды. "Секундына цикл" термині 1970-ші жылдарға қарай көбінесе "герц" терминімен ауыстырылды. Кейбір жағдайларда "секундына" деген сөз түсіріліп, "мегацикл" (Mc) "секундына мегацикл" (яғни мегагерц (MHz)) деген қысқарту ретінде қолданылды.

Дыбыс және тербеліс

Дыбыс – бұл бойлық толқын, қысымның тербелісі арқылы тарайды. Адамдар дыбыстың жиілігін оның қалыптығы (биіктігі) ретінде сезінеді. Әрбір музыкалық нота нақты бір жиілікке сәйкес келеді. Сәбидің құлағы 20-дан 20000-ға дейінгі жиілікті қабылдай алады, ал ересек адамның есту қабілеті 20-дан 16000-ға дейінгі жиіліктерді қамтиды. Ультрадыбыс, инфрадыбыс және молекулалық, атомдық тербелістер сияқты басқа да физикалық тербелістердің диапазоны бірнеше фемтогерцтен терагерцке және одан да жоғарыға дейін жетеді.

Электромагниттік сәулелену

Электромагниттік сәулелену көбінесе оның жиілігімен сипатталады – секундына перпендикуляр электр және магнит өрістерінің тербелістерінің саны, бұл герцпен өрнектеледі. Радиожиілік сәулелену әдетте килогерц (кГц), мегагерц (МГц) немесе гигагерц (ГГц) өлшемдерінде өлшенеді. Жарық – бұл одан да жоғары жиілікті электромагниттік сәулелену, оның жиілігі ондаған (инфрақызыл) терагерцтен мыңдаған (күлгін) терагерцке дейін жетеді. Электромагниттік сәулеленудің жиілігі төмен терагерц диапазонында (ең жоғары қолданылатын радиожиіліктер мен ұзақ толқынды инфрақызыл сәуле арасындағы аралық) терагерц сәулелену деп аталады. Гамма сәулелері сияқты одан да жоғары жиіліктер де бар, оларды экзагерц (ЭГц) арқылы өлшеуге болады. (Тарихи себептерге байланысты, жарық пен жоғары жиілікті электромагниттік сәулеленудің жиіліктері көбінесе толқын ұзындығы немесе фотон энергиясы тұрғысынан беріледі: осы және жоғарыда аталған жиілік диапазонды егжей-тегжейлі қарастыру үшін Электромагниттік спектр қараңыз.)

Компьютерлер

Компьютерлердегі орталық процессорлардың (CPU) көпшілігі мегагерц (МГц) немесе гигагерц (ГГц) өлшемдерінде көрсетілген сағаттық жиілігі арқылы сипатталады. Бұл көрсеткіш CPU-ның бас сағатының жиілігін білдіреді. Бұл сигнал – тұрақты интервалмен төменгі және жоғары логикалық деңгейлер арасында ауысатын, квадрат толқын тәрізді электр кернеуі. Герц – CPU-ның өнімділігін анықтау үшін қабылданған басты өлшем бірлігі болғандықтан, көптеген сарапшылар бұл тәсілді оңай манипуляцияланатын өлшем деп сынға алады. Кейбір процессорлар бір операцияны орындау үшін бірнеше сағат циклын пайдаланады, ал кейбіреулері бір цикл ішінде бірнеше операцияны орындай алады. Жеке компьютерлер үшін CPU сағаттық жиілігі 1970-ші жылдардың соңында (Atari, Commodore, Apple компьютерлері) шамамен 1-ден бастап, IBM Power микропроцессорларында 6-ға дейін жеткен. Компьютерлік шиналардың, мысалы, CPU мен northbridge-ті байланыстыратын жүйелік шинаның да жиілігі мегагерц диапазонында әртүрлі болады.