赫茲
1887 年，海因里希·赫茲在卡爾斯魯厄把一間講堂遮暗，注視著一個留有微小間隙的金屬絲環。每當房間另一頭的振子迸出火花，環的間隙裡也會跳過一道火花，長度只有零點幾公釐。這是人類第一次捕捉到電磁波。赫茲本人把這個實驗看作對麥克斯韋理論的檢驗，並不認為它有什麼實際用途。
四十多年後，頻率單位以他的名字命名。一赫茲就是每秒振盪一次。插座裡的電流每秒振盪 50 或 60 次，A 弦是 440 次，而 Wi‑Fi 訊號約為 24 億次（2.4 GHz）。
| 記號 | Hz |
| 定義 | 每秒振盪一次 · s⁻¹ · 僅用於週期過程 |
| 參考值 | Δν(¹³³Cs) — 9 192 631 770 Hz · 1 Hz 時角頻率為 2π rad/s · 1 Hz — 60 rpm |
| 引入 | 1930 年，國際電工委員會 · 1960 年起納入國際單位制，取代「周/秒」 |
| 標準 | ISO 80000-3 · IEC 60050 · SI Brochure 9th ed. |
| 典型值 | 50 Hz — 電網 · 440 Hz — A 音 · 2.4 GHz — Wi‑Fi |
01 · 定義
每秒多少次
頻率 f 表示一個過程每秒重複多少次。擺、琴絃、導線中的電流、光波——凡是每隔相等時間回到原來狀態的東西都是如此。這樣一段時間間隔稱為週期 T。頻率和週期互為倒數：週期為 0.02 s 時，頻率為 50 Hz。
對於波，頻率通過波速與波長相聯絡。無線電波和光以速度 c 傳播，所以 2.4 GHz 的波長為 12.5 cm。聲音傳播得慢，A 音的波長約為 78 cm。
不碰圓盤，怎樣測出它的轉動頻率
一個帶白色標記的圓盤在黑暗中轉動，只有右邊的燈閃光時才看得見。如果閃光與轉動同步，標記每次都出現在同一位置，看上去靜止不動。如果閃光稍慢，標記就慢慢向前爬；稍快，則向後退。滑塊設定閃光頻率。第三個轉子以未知頻率轉動：請把它找出來。
慢慢移動滑塊，注意看標記。
發動機轉速通常用 rpm，即每分鐘轉數表示。把 rpm 除以 60 就得到赫茲。1440 rpm 的風扇每秒轉 24 圈，7200 rpm 的硬碟每秒轉 120 圈。接在 50 Hz 電網上的非同步電動機轉速略低於 3000 rpm，有兩對磁極時約為 1450。
環中的火花會在哪裡跳過
左邊，感應線圈為赫茲振子供電：兩根帶金屬球的杆，中間是火花間隙。振子的長度決定波長，波長約為振子本身的兩倍。淺藍色線是沿房間分佈的電場，條紋的亮度表示它的振幅。右邊牆前立著一塊鋅板。它把波反射回來，房間裡出現沒有電場的波節。支架上的金屬絲環是接收器。環間隙中的火花取決於兩件事：該處的電場，以及環的周長是否與波長相等。可以在場景中拖動這個環。右邊是對準環間隙的放大鏡和火花計數器。
環沿著房間移動。注意看它到哪裡時，間隙中會亮起火花。
02 · 換算
| 單位 | 數值 | 常見於何處 |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
一對磁極的電動機接在 50 Hz 電網上，轉速接近 3000 rpm，即每秒 50 轉。
頻率為 1 Hz 時，角頻率為 2π rad/s，約 6.283。把兩者混淆，誤差就是六倍多。
2.4 GHz 的 Wi‑Fi 波在真空中長 12.5 cm，所以路由器天線只有幾公分大小。
03 · 數量級
04 · 測量儀器
05 · 書寫規則
06 · 相鄰單位
07 · 歷史部分
赫茲等於秒的倒數，但只用於週期過程。對於隨機的核衰變，同樣的秒的倒數稱為貝可勒爾。角速度用弧度每秒錶示：1 Hz 對應 2π rad/s。混淆這些量，誤差就是 6.28 倍。
自 1967 年起，秒通過頻率來定義：它等於銫-133 原子輻射的 9 192 631 770 個週期。赫茲和秒建立在同一個數上。如今頻率的測量精度高於任何其他物理量，因此許多基準都歸結為對頻率的計數。
一滴酸改變果汁的顏色，鹽為火焰染色，水被輕敲一下就結冰。下面是 Simetrium 的全部頁面，按學科和字母順序排列。
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