Hertz (simbol: Hz, definicija: 1/s) je enota, ki izhaja iz časa in meri frekvenco v mednarodnem sistemu enot (SI). Frekvenca pove, kako pogosto se nekaj ponovi v enem sekundu: frekvenca 1 herc pomeni, da se dogodek zgodi enkrat na sekundo. Enota je poimenovana po nemškem fiziku Heinrichu Rudolfu Hertzu.

Definicija in matematična zveza

Frekvenco običajno označimo s črko f in velja zveza f = 1/T, kjer je T obdobje (čas med dvema zaporednima ponovitvama). Frekvenca ima razsežnost 1/s (s−1). Za sinusno nihanje je povezana tudi z zorne hitrostjo (kotno frekvenco) ω preko zveze ω = 2πf, pri čemer je ω v radianih na sekundo (rad/s).

Primeri pogosto uporabljenih vrednosti

  • Middle C (C na sredini klavirja) ima frekvenco približno 261,65 Hz (pogosto zaokroženo na 262 Hz). To pomeni, da se vsako sekundo zgodi okoli 262 vibracij, ki se slišijo kot ta nota, ko se pritisne tipka.
  • Standardna koncertna ugla A4 je 440 Hz.
  • Električno omrežje ima v večini Evrope frekvenco 50 Hz, v nekaterih državah (npr. ZDA) pa 60 Hz.
  • Avdio digitalni vzorčenjski frekvenci: 44,1 kHz (CD), 48 kHz (profesionalni avdio).
  • Radijski pasovi: FM radio približno 88–108 MHz, AM radio v kHz območju; brezžične povezave (Wi‑Fi) v GHz območju (npr. 2,4 GHz).
  • Procesorski takti v računalnikih se merijo v GHz (10^9 Hz).

Večje in manjše enote

Ker so frekvence lahko zelo majhne ali zelo velike, uporabljamo predpone SI:

  • kHz = kilohertz = 10^3 Hz
  • MHz = megahertz = 10^6 Hz
  • GHz = gigahertz = 10^9 Hz
  • THz = terahertz = 10^12 Hz

Slišnost in živalski spektri

Ljudje običajno slišimo zvoke v območju približno 20–20 000 Hz. Znotraj tega območja višja frekvenca navadno daje občutek višje višine tona (pitch), glasnost pa ni odvisna neposredno od frekvence. Nekatere živali slišijo drugače: na primer sove po podatkih v članku lahko zaznavajo zvoke med 200 in 12 000 Hz. Psi lahko zaznajo višje frekvence (do nekaj deset kHz), netopirji in nekatere druge živali pa uporabljajo ultrazvok daleč nad 20 kHz.

Merjenje in uporaba

Frekvenco merimo z napravami, kot so števec frekvence (frequency counter), osciloskop in spektralni analizator. Frekvenca je ključna v številnih področjih:

  • akustika in glasba (nota, višina tona),
  • elektronika in telekomunikacije (radijske frekvence, prenos podatkov),
  • električno omrežje (nadzor in sinhronizacija),
  • medicinska oprema (ultrazvok) in industrija (vibracijska diagnostika).

Zaključek

Hertz (Hz) je osnovna enota za merjenje števila ponovitev ali ciklov na sekundo. Razumevanje frekvence pomaga opisati zvok, elektromagnetna valovanja, nihanja in številne druge ponavljajoče se pojave v naravi in tehnologiji.