Hertz
Unit turunan SI · besaran: frekuensi
01 · Takrif
Hertz menangkap gelombang radio di laboratoriumnya dan meninggal pada usia tiga puluh enam, tanpa sempat melihat radio. Unit frekuensi menyandang namanya tiga puluh enam tahun setelah ia wafat.
Satu hertz adalah satu peristiwa per saat. Secara bentuk ia hanyalah kebalikan saat, tetapi hertz punya ruang pakai yang ketat: hanya proses berkala, yaitu ketika peristiwa berulang pada selang yang sama. Jantung berdenyut sekitar 1 Hz, grid elektrik di soket bergetar pada 50 Hz, nada rujukan a¹ adalah 440 Hz, dan pemproses berdetak dalam gigahertz. Kebalikan saat masih punya nama lain: dimensi yang sama dimiliki becquerel untuk peluruhan radioaktif dan kecepatan bilaht dalam radian per saat, tetapi itu besaran yang berbeda dan tidak boleh dicampur.
Saat berpangkat minus satu berdiri di belakang hertz, becquerel dan radian per saat, dan dimensi tidak menolong membedakannya — bedanya ada pada sifat prosesnya. ISO 80000-3 mengizinkan hertz hanya untuk gejala berkala, ISO 80000-10 menyerahkan becquerel kepada peluruhan acak, dan mewajibkan frekuensi bilaht dinyatakan dalam radian per saat justru agar faktor dua pi tidak hilang dalam penulisan. Secara bentuk radian tak berdimensi dan rad/s dapat dipendekkan menjadi s⁻¹, tetapi kemudian putaran dan getaran menjadi tak terbedakan di atas kertas.
02 · Penukaran
Masukkan frekuensi — helaian akan memberi tempoh dan panjang gelombang
Frekuensi dan tempoh saling berkebalikan, maka tabel membalik besaran alih-alih mengalikannya. Putaran dan denyut per menit adalah siklus yang sama, hanya diacu pada menit.
Bilangan gelombang dalam tabel bukan frekuensi melainkan penggantinya dalam spektroskopi: sentimeter kebalikan menyatakan berapa panjang gelombang yang muat dalam satu sentimeter, dan berubah menjadi hertz bila dikalikan kecepatan cahaya. Ahli kimia dan spektroskopi memakainya kerana angkanya keluar enak: getaran ikatan karbon-oksigen memberi 1700 sentimeter kebalikan alih-alih lima puluh satu terahertz.
| Unit | Nama | Nilai | Di mana dijumpai |
|---|---|---|---|
| Hz | hertz, unit SI | 50 | fisika, teknik, musik |
| kHz | kilohertz | 0.05 | bunyi, gelombang panjang |
| MHz | megahertz | 5·10⁻⁵ | radio, frekuensi detak |
| GHz | gigahertz | 5·10⁻⁸ | pemproses, Wi-Fi, radar |
| THz | terahertz | 5·10⁻¹¹ | inframerah dan cahaya tampak |
| rad/s | radian per saat | 314.16 | mekanika, teori getaran |
| c/s | cycles per second | 50 | teknik radio sebelum tahun 1960-an |
| kc/s | kilosiklus per saat | 0.05 | skala penerima tiub |
| Mc/s | megasiklus per saat | 5·10⁻⁵ | hubungan gelombang pendek |
| put/mnt | putaran seminit | 3000 | aci, motor, cakram |
| s | tempoh dalam saat | 0.02 | bandul, mekanika |
| cm⁻¹ | nombor gelombang | 1.668·10⁻⁹ | spektroskopi, kimia |
Frekuensi dan tempoh saling berkebalikan, maka tabel membalik besaran itu. Radian per saat berbeda dari hertz sebesar faktor dua pi: lima puluh hertz grid elektrik adalah 314 radian per saat
03 · Orde kuantiti
dari orbit Mars sampai kuantum gamaSatu hertz: denyut nadi saat istirahat, satu siklus per saat
04 · Alat pengukur
Dengan apa frekuensi diukur
Ia membilang pulsa selama selang acuan lalu membagi yang satu dengan yang lain. Kejituannya seluruhnya bergantung pada hablur di dalamnya: pada get satu saat alat tidak dapat mengetahui frekuensi lebih baik daripada satu bilangan, kerana itu frekuensi tinggi diukur dengan pembagian dan frekuensi rendah dengan mengukur tempoh.
Ia menampilkan bentuk getaran dalam waktu: frekuensi didapat setelah tempoh dikira pada kotak sapuan. Cara ini lebih kasar daripada pembilang, tetapi isyaratnya sendiri terlihat — herotan, getar, dan kenyataan bahwa getaran itu sama sekali bukan tunggal.
Ia berkedip pada frekuensi yang diketahui: ketika tanda pada benda yang berputar tampak diam, kedua frekuensi telah bertemu. Cara ini tidak menyentuh apa pun sehingga tak tergantikan untuk aci dan bilah, tetapi ia menipu — roda juga tampak diam pada kelipatan, dan mekanik berpengalaman selalu memeriksa pada frekuensi dua kali lipat.
Ia tidak mengukur frekuensi melainkan menetapkannya: atom sesium yang didinginkan dilontarkan melalui rongga gelombang mikro dan osilator disetel pada resonansi. Justru alat semacam inilah yang menjaga waktu dunia, sementara standar optik pada stronsium dan iterbium sudah ratusan kali lebih jitu.
05 · Perperaturan penulisan
H kapital, z kecil, dan tidak ada “per saat”
Lambang berasal dari nama keluarga, kerana itu huruf pertama kapital dan yang kedua kecil: Hz, bukan HZ dan bukan hz. Nama unit dalam teks ditulis dengan huruf kecil — hertz. Awalan disusun tanpa spasi dan dalam ukuran yang semestinya: kHz dengan k kecil, MHz dan GHz dengan huruf kapital.
Antara angka dan lambang diletakkan spasi yang tak terpisah. Lambang Rusianya Гц, dengan Г kapital dan ц kecil. Awalan pengganda mencapai eksa: kilohertz, megahertz, gigahertz, terahertz, petahertz, eksahertz; dua yang terakhir dijumpai dalam optika dan fisika sinar-X. Menurut ISO 80000-3 frekuensi putaran boleh dinyatakan dalam hertz bila satu putaran dikira sebagai satu siklus, tetapi teknik lebih suka putaran seminit, dan kedua penulisan itu tidak patut dicampur dalam satu dokumen.
06 · Satuan tetangga
Tiga unit berbagi dengan hertz dimensi kebalikan saat. Yang membedakannya bukan hitungan, melainkan apa yang berulang — dan apakah ia berulang sama sekali.
peluruhan acak
siklus per saat
frekuensi bilaht
Di antara helaian-helaian Simetrium berdiri di samping hertz saat, yang merupakan kebalikannya, becquerel berdimensi sama dan bermakna lain, radian s sebagai putaran seminit untuk putaran, dan desibel, yang dipakai untuk menggambarkan turunnya isyarat seiring frekuensi.
07 · Bagian sejarah
Siklus per saat yang menjadi nama keluarga
Di Karlsruhe ia merakit osilator dengan celah bunga api dan cincin penerima beberapa meter darinya. Di cincin itu bunga api melompat seirama dengan pelepasan muatan pada osilator: gelombang telah menyeberangi udara dan tertangkap. Panjangnya diukur Hertz dari pola gelombang tegak di dinding laboratorium — ternyata sekitar satu meter.
Selama setengah abad teknik radio menulis cycles per second, dan pada skala penerima tertera kilosiklus serta megasiklus. Penulisannya jernih tetapi berat, dan di tiap bahasa tampak berbeda — lambang bersama tidak ada.
Komisi Elektroteknik Internasional mengusulkan agar unit itu dinamai hertz, tetapi kebiasaan bertahan kuat: kilosiklus baru lenyap dari skala menjelang akhir tahun enam puluhan, setelah Konferensi Umum memasukkan hertz ke dalam Sistem Internasional.
Takrif astronomis saat diganti dengan takrif atom: frekuensi transisi pada sesium-133 dinyatakan sebagai angka hertz yang eksak. Sejak saat itu hertz pada hakikatnya tidak lagi turunan dari saat — justru sebaliknya.
Hertz menganggap percobaannya tak berguna
Pada tahun 1887 ia memperoleh bunga api di rangkaian penerima dari pelepasan muatan di rangkaian pemancar dan membuktikan bahwa gelombang elektromagnetik yang diramalkan Maxwell memang ada. Ketika ditanya tentang manfaatnya, ia menjawab bahwa tidak ada makna praktis sedikit pun di dalamnya — itu hanya penegasan teori. Delapan tahun kemudian Popov dan Marconi mulai mengirim isyarat, dan ketika unit frekuensi diberi namanya, radio sudah menghubungkan benua. Kini dengan hertz diukur segala hal, dari detak pemproses sampai frekuensi gelombang gravitasi.
Katalog · satuan ukuran
Satu helaian untuk tiap kuantiti
Tujuh satuan dasar SI, dua puluh dua satuan turunan bernama sendiri, dan satuan di luar sistem yang tidak dapat ditinggalkan baik oleh teknik maupun kehidupan seharian. Masing-masing punya helaiannya: takrif, penukaran, alat, peraturan penulisan. Dalam 36 bahasa.
Satuan turunan SI bernama sendiri
helaian hertz terbukaSatuan dasar SI
warna terakota — saat, yang dibalik oleh hertzFrekuensi dalam penulisan lain
Bahasa helaian
36 bahasa. Lambang Hz bersifat internasional, tetapi frekuensi grid elektrik tidak: lima puluh hertz di Eropa dan Asia, enam puluh di Amerika dan Jepang — helaian memasang nilai setempat.