Герц (позначається Гц, Hz) — одиниця вимірювання в системі SI частотиДСТУ EN ISO 80000-1:2022 Величини та одиниці. Частина 1. Загальні положення (EN ISO 80000-1:2013, IDT; ISO 80000-1:2009, IDT) періодичних процесів (в першу чергу, коливань), назва якої походить від прізвища німецького фізика Генріха Герца, першовідкривача електромагнітного випромінювання.
Назва була запропонована групою німецьких вчених на початку 1920-х і прийнята Міжнародною електротехнічною комісією в жовтні 1933 рокуhertz. У 1960 році, на 11 з'їзді конференції з мір і ваг, одиниця була введена як похідна в систему SI, замінивши оберти на секунду, які були у широкому вжитку до того часуHistory of Hertz, Newton and PascalResolution 12 of the 11th CGPM (1960)Cycles per second: A historical perspective.
Герц — похідна одиниця, що має спеціальну назву й позначення та дорівнює одному коливанню (періоду) на секунду: 1 Гц = 1 с−1.
Герци зазвичай використовують для вимірювання частоти електромагнітних коливань, звуку, змінного струму, тактової частоти процесорів, частот дискретизації тощо, але загалом будь який періодичний процес може бути охарактеризований таким чином.
Зв'язок з іншими одиницями Якщо деякий процес відбувається кожні секунд, то його частота дорівнює герц.
Частота обертання зазвичай вимірюється у обертах на секунду або зворотніх секундах (с−1), які чисельно дорівнюють герцам, проте у деяких випадках використовується кутова частота, яка вимірюється в радіанах на секунду (один герц дорівнює рад/с) або в градусах на секунду (один герц дорівнює 360 °/с). Також, в багатьох випадках (наприклад, на тахометрах автомобілів) частота обертання вимірюється в обертах на хвилину (rpm). Один герц дорівнює 60 обертам на хвилину.
В музиці і кардіології частоту традиційно вимірюють не в герцах а в ударах на хвилину. Один герц дорівнює 60 ударам на хвилину.
Частота електромагнітної хвилі однозначно пов'язана з довжиною хвилі (у вакуумі) за формулою , тому у спектроскопії частоту електромагнітної хвилі іноді вимірюють у одиницях обернених довжині (традиційно — см−1)wavenumber. Один обернений сантиметр дорівнює 29,98 гігагерц.
У квантовій механіці енергія будь-якої частинки пов'язана з її частотою рівнянням
Відповідно, один герц дорівнює 6,62607015×10−34 джоулів (це значення дорівнює сталій Планка). На практиці зазвичай використовується значно менша одиниця виміру енергії, електронвольт. Один герц дорівнює 4,135 x 10−15 електронвольтаhertz-electron volt relationship.
У музичній акустиці використовуються спеціальні одиниці виміру висоти звуку мел і , які визначені з врахуванням чутливості людського вуха, тому для них існують лише емпірично підібрані нелінійні формули переводуFrequency Scales: Semitones, Mels and ERBsMoving up in dimensional space, or, the world beyond pitch?:
Герци (зазвичай, гігагерци), які використовуються як характеристика центрального процесора позначають тактову частоту, тобто частоту з якою "тікає" його годинник. У багатьох випадках важливішою є інша характеристика, FLOPS, скільки операцій на секунду може виконати процесор. Ці характеристики пов'язані наступним чином:
Оскільки сучасні процесори зазвичай мають більш ніж одне ядро, і кожне ядро може виконувати більш ніж одну інструкцію за циклHow To Calculate Flops Of CPU
Частоти деяких процесів Звук Розмовний голос: 85—200 Гц (чоловічий), 160—340 Гц (жіночий)Голос у житті людини Співацькі голоси: 256-1024 Гц (сопрано, високий жіночий голос), 127-512 Гц (тенор, високий чоловічий голос), 85-340 Гц (бас, низький чоловічий голос) Діапазон піаніно: 27-4186 ГцPiano key frequencies Чутний діапазон: 19-20000 Гц (нижче 19 Гц — інфразвук, вище 20000 Гц — ультразвук)
Електромагнітні хвилі
Надзвичайно низькі частоти — 3-30 Гц, хвилі що генерують блискавки. Також, хвилі що підтримуються резонансом Шумана також знаходяться у цьому діапазоні. Наднизькі частоти — 30—300 Гц, використовуються для зв'язку з підводними човнами Ультранизькі частоти — 300—3000 Гц, використовуються для зв'язку у шахтах, оскільки радіохвилі такої частоти проходять крізь землю Аматорське радіомовлення: 135,7—137,8 кГц, 472—479 кГц, 1,8—2 МГц, 3,5—4 МГц, 5,3—5,4 МГц, 7—7,3 МГц, 10,1 МГц, 14—14,3 МГц, 18,1—18,2 МГц, 21—21,4 МГц, 24,9 МГц, 28—29,7 МГц, 50—54 МГц, 144—148 МГцUS Amateur Radio Frequency AllocationsRSGB 2025 Band Plan Дозволені частоти для радіозв'язку в Україні Масове радіомовлення: 530—1700 кГц (AM-радіо)AM Query Broadcast Station Search, 88—108 МГц (FM-радіо), 174—230 МГц (Цифрове радіо)Introduction to Digital Radio Spectrum Телебачення: 470—862 МГцspectrum Wi-Fi: 2,4 або 5 МГцWi-Fi Channels, Frequencies, Bands & Bandwidths 5G зв'язок (інтернет і дзвінки): 600-1000 МГц, 3,7—4 ГГц, 24-53 ГГЦCellular Frequency Bands: A Simple Breakdown Радіоастрономія: 1,42 ГГц (Радіолінія водню 21 см), 1665—1720 МГц (гідроксил-іон), 4829 МГц (формальдегід), 22,2 ГГц (вода), 115,27 ГГц (монооксид вуглецю)Science Service Allocations Мікрохвильові печі: 2,45 ГГцMicrowave ovens "Терагерцева яма": проміжок частот між 100 ГГц і 30 ТГц, що має порівняно обмежене використання через технічні недоліки наявних приймачів і передавачів у цьому діапазоніTime to Bridge the Terahertz Gap . Терабітний бездротовий зв'язок: 145 ГГц і вищеWireless data speed record nears the 1 Terabit per second mark — 0,25—4 ТГцHigh-throughput terahertz imaging: progress and challenges Інфрачервона спектроскопія: 12—120 ТГцinfrared spectroscopy Інфрачервоні камери: 20—300 ТГцThermal Imaging Видиме світло: 400—790 ТГц Частота ультрафіолетового випромінювання, потрібні для виробництва вітаміну D: 0,94—1,07 ПГцRole of Vitamin D in the Hygiene Hypothesis: The Interplay between Vitamin D, Vitamin D Receptors, Gut Microbiota, and Immune Response Ультрафіолетові бактерицидні лампи: 1,18—1,62 ПГцGermicidal Lamp Basics Рентгенівське випромінювання: 30—30000 ПГц
Людське тіло Дихання: 0,25—0,3 Гц (у дорослих), до 1 Гц (у немовлят)Визначення основних показників дихання. Огляд та пальпація грудної клітки Серцебиття: 1-1,5 Гц (в спокійному стані), 2-3 Гц (при фізичній активності) Ритми ЕЕГ: 8-13 (альфа-ритм), 14—30 Гц (бета-ритм), 25—35 Гц (гамма-ритм)
Інше Обертання Землі навколо своєї осі: 1,16 × 10−5 Гц Сейсмічні хвилі: від 0,3 мілігерца (Вільні довгоперіодичні сейсмічні осциляції Землі) до десятків герц (локальні землетруси)Properties of seismic waves Розхитування мосту Золота Брама: 0,05 ГцHow the Bridge Vibrates Гравітаційні хвилі: 10—10000 Гц (обсерваторія LIGO)Sensitivity of the Advanced LIGO detectors at the beginning of gravitational wave astronomy Частота змінного струму: 50-60 Гц Частота дискретизації в форматі MP3: 44100 Гц Рекорд тактової частоти процесора (на 2025 рік): 9,12 ГГцIntel i9-14900KF Sets New CPU Frequency World Record at 9.12 GHz
Кратні і частинні одиниці
Символи Unicode Юнікод містить спеціальні квадратні символи що позначають одиниці вимірювання, для використання у текстах японською, китайською і корейською мовами. Серед них є і символи герца і його похідних одиниць:
(, ) (Hz) (kHz) (MHz) (GHz) (THz)
Див. також Міжнародна система одиниць (SI)
Примітки
Література Біленко І. І. Фізичний словник. — К.: Вища школа, Головне видав. 1979. — 336 с.