赫茲

國際單位制中頻率單位

赫茲是國際單位制中頻率的單位,它是每秒鐘的周期性變動重複次數的計量。

赫茲簡稱赫。每秒鐘振動(或振蕩、波動)一次為1赫茲,或可寫成次/秒,周/秒。因德國科學家赫茲而命名。赫茲現已成為一種國際化的計量單位。

基本介紹


產生歷史

海因里希・魯道夫・赫茲(1857~1894),德國物理學家,於1887年首先用實驗證實了電磁波的存在,並於1888年發表了論文。他對電磁學有很大的貢獻,故頻率的國際單位制單位赫茲以他的名字命名。
電(電壓或電流),有直流和交流之分。在通信應用中,用作信號傳輸的一般都是交流電
赫茲用實驗證明電磁波是存在的,且電磁波的傳播速度相當於光速,赫茲實驗為無線電、雷達和電視等無線電電子技術的發展開拓了創新途徑。他對紫外光對火花放電的影響進行了研究,並從中發現了光電效應,認為在光的照射下物體能夠釋放電子,這個發現成為愛因斯坦建立光量子理論的基礎。

現實應用

赫茲(hertz)簡寫為Hz。物理上頻率的測量單位,指每秒發生周期波動的次數。高頻率的計量單位主要有kHz(即1000Hz)、MHz(即1000kHz)、GHz(即1000MHz)、THz(即1000GHz)。
頻率是單位時間內周期性過程重複、循環或振動的次數,通常用f來表示。
無線電頻率通常以千赫(kHz)或兆赫(MHz)來計量。
單模光纖的通帶是100GHz/km,多模光纖的通帶可以超過10GHz/km。

單位換算


SI 衍生單位
1千赫(kHz 103 Hz) =1 000 Hz
1兆赫(MHz 106 Hz) =1 000 000 Hz
1吉赫(GHz 109 Hz) =1 000 000 000 Hz
1太赫(THz 1012 Hz) =1 000 000 000 000 Hz
1拍赫(PHz 1015 Hz) =1 000 000 000 000 000 Hz
1艾赫(EHz 1018 Hz) =1 000 000 000 000 000 000 Hz
電(電壓或電流),有直流和交流之分。在通信應用中,用作信號傳輸的一般都是交流電。呈正弦變化的交流電信號,隨著時間的變化,其幅度時正、時負,以一定的能量和速度向前傳播(見圖1)。
通常,我們把上述正弦波幅度在1秒鐘內的重複變化次數稱為信號的“頻率”,用f表示;而把信號波形變化一次所需的時間稱作“周期”,用T表示,以秒為單位。波行進一個周期所經過的距離稱為“波長”,用λ表示,以米為單位。 f、T和λ存在如下關係:
f=1/T
v=λ.f
其中,v是電磁波的傳播速度,等於3xl08米/秒。
頻率的單位是赫茲,簡稱赫,以符號Hz表示。赫茲(H·Hertz)是德國著名的物理學家,1887年,是他通過實驗證實了電磁波的存在。後人為了紀念他,把“赫茲”定為頻率的單位。
常用的頻率單位還有千赫茲(kHz)、兆赫茲(MHz)、吉赫茲(GHz)等。
在載帶信息的電信號中,有時會包含多種頻率成分;將所有這些成分在頻率軸上的位置標示出來,並表示出每種成分在功率或電壓上的大小,這就是信號的“頻譜”。它所佔據的頻率範圍就叫做信號的頻帶範圍。例如,在電話通信中,話音信號的頻率範圍是300~3400赫茲;在調頻(FM)廣播中,聲音的頻率範圍是40赫茲~15千赫茲,電視廣播信號的頻率範圍是0~4.2兆赫茲等。