ما هو الهيرتز؟ تعريف وتعريفات وتطبيقات الهيرتز
ما هو الهيرتز؟
الهيرتز (الرمز: Hz) هو وحدة قياس التردد في النظام الدولي للوحدات (SI)، وغالباً ما يتم وصفه بأنه يعادل حدثاً واحداً (أو دورة واحدة) في الثانية الواحدة. الهيرتز هو وحدة مشتقة من النظام الدولي للوحدات، وتعبيرها الرسمي في terms of base units هو 1/s أو s−1، مما يعني أن الهيرتز الواحد هو مقلوبوب الثانية. يتم استخدامه فقط في حالة الأحداث الدورية나 aperiodic events.
تعريف الهيرتز
يُعرف الهيرتز بأنه دورة واحدة في الثانية للأحداث الدورية. وقد حددت اللجنة الدولية للأوزان والمقاييس أن الثانية هي "مدة 9,192,631,770 دورة من الإشعاع المقابل للانتقال بين مستويين فائقين في الحالة الأرضية لذرة السيزيوم-133". وبناءً على ذلك، فإن الانقسام الفائق في الحالة الأرضية لذرة السيزيوم 133 هو بالضبط 9,192,631,770 هيرتز.
في اللغة الإنجليزية، يتم استخدام "hertz" كصيغة الجمع والمفرد. وكوحدة في النظام الدولي للوحدات، يمكن إضافة بادئات إلى الهيرتز؛ ومن أكثر المضاعفات الشائعة استخداماً: الكيلو هيرتز (kHz، 103 هيرتز)، الميجا هيرتز (MHz، 106 هيرتز)، الجيجا هيرتز (GHz، 109 هيرتز)، والتيرأ هيرتز (THz، 1012 هيرتز).
يمكن تطبيق هذه الوحدة على أي حدث دوري، على سبيل المثال، قد يقال إن الساعة تدق في تردد تردد 1 هيرتز، أو أن قلب الإنسان ينبض بنبضات تصل إلى 1.2 هيرتز.
العلاقة بين التردد والسرعة الزاوية
على الرغم من أن التردد، والسرعة الزاوية، والتردد الزاوي، والنشاط الإشعاعي جميعها لها البعد T−1، إلا أن التردد وحده هو الذي يتم التعبير عنه باستخدام وحدة الهيرتز. على سبيل المثال، قرص يدور بـ 60 دورة في الدقيقة (rpm) لديه سرعة زاوية 2π rad/s وتردد دوران 1 هيرتز.
تاريخ الهيرتز
سُميت الوحدة باسم الفيزيائي الألماني هاينريش هيرتز (1857–1894)، الذي قدم مساهمات علمية مهمة في دراسة الكهرومغناطيسية. تم اعتماد اسم "الهيرتز" من قبل اللجنة الدولية للكهرباء التقنية (IEC) في عام 1935، ثم اعتمدته المؤتمر العام للأوزان والمقاييس (CGPM) في عام 1960، ليحل محل الاسم السابق للوحدة "دورات في الثانية" (cps).
تطبيقات الهيرتز
الصوت والاهتزازات
الصوت عبارة عن موجة طولية مسافرة، وهي عبارة عن تذبذب في الضغط. يدرك البشر تردد تردد الصوت كـ "طبقة" (pitch). كل نوتة موسيقية تقابل تردداً معيناً. تستطيع أذن الطفل الرضيع إدراك ترددات تتراوح من 20 هيرتز إلى 20,000 هيرتز، بينما يستطيع الشخص البالغ المتوسط إدراك أصوات تتراوح بين 20 هيرتز إلى 16,000 هيرتز.
الإشعاع الكهرومغناطيسي
يتم وصف الإشعاع الكهرومغناطيسي غالباً بتردده، وهو عدد التذبذبات في الثانية الواحدة من الحقول الكهربائية والمغناطيسية المتعامدة. يتم قياس ترددات الراديو عادةً بالكيلو هيرتز (kHz)، الميجا هيرتز (MHz)، أو الجيجا هيرتز (GHz). أما الضوء المرئي فيقع في نطاق يتراوح بين 400 إلى 790 تيرأ هيرتز (THz).
أسئلة شائعة
ما هو الهيرتز؟
الهيرتز هو وحدة قياس التردد، حيث يمثل هيرتز واحد حدثاً دورياً واحداً يحدث في الثانية الواحدة.
ما الفرق بين الهيرتز والبيكرل؟
على الرغم من أن كليهما يعبر عن مقلوب الثانية (1/s)، إلا أن الهيرتز يستخدم للأحداث الدورية، بينما يستخدم البيكرل (Bq) لقياس معدل أحداث النشاط الإشعاعي.
ما هو نطاق السمع البشري في الهيرتز؟
يتراوح نطاق السمع لدى الإنسان البالغ المتوسط بين 20 هيرتز و 16,000 هيرتز.