ヘルツ

ヘルツの概要

ヘルツ（Hz）は、周波数を示す国際単位系（SI）の組立単位です。この名称は、電磁気学において多くの貢献をしたドイツの物理学者、ハインリヒ・ヘルツに由来しています。日本では、一般的に「周波数」という用語が使われ、「振動数」は用いられません。これは計量法に基づくもので、SI単位の公式資料でも周波数としての訳が採用されています。

定義と単位の使い方

1ヘルツは「1秒間に1回の周波数」という意味を持っています。ヘルツ（Hz）は、特殊な状況下でのみ使用され、ランダムな事象については「毎秒（s⁻¹）」と表記されます。たとえば、原子核の崩壊数はベクレル（Bq）という単位で表され、これはヘルツの使用には該当しません。また、角速度や角周波数はs⁻¹の次元を持っていますが、通常はHzまたはラジアン毎秒（rad/s)として明示的に示されます。さらに、回転数をヘルツで表すことも可能です。例えば、60回転毎分は1ヘルツに相当します。

歴史的背景

ヘルツという単位名は1930年に国際電気標準会議で定義され、1960年に国際度量衡総会で正式に「サイクル毎秒」という名称から変更されました。日本においては、1972年7月1日にサイクル毎秒からヘルツへの変更が行われました。これにより、「サイクル」という単位はほとんど使用されなくなりましたが、旧計量法の中では1997年まで名称が残っていました。

ヘルツの適用例

ヘルツは、一般的に電波、電磁波、音波などの波動の周波数を表すために使用されます。特に、ラジオ放送では、周波数を示す方式が一般的です。また、コンピュータのCPUの動作周波数やクロック速度を示す際にもヘルツが使われます。

電磁波と周波数帯

電磁波に関しては、ヘルツは1秒あたりの電磁波の振動数を示しています。以下に、主な周波数帯を示します：

• - 長波（LF）: 30 – 300 kHz
• - 中波（MF）: 300 – 3000 kHz
• - 短波（HF）: 3 – 30 MHz
• - 超短波（VHF）: 30 – 300 MHz
• - 極超[[短波]]（UHF）: 300 – 3000 MHz
• - 極々超短波（SHF）: 3 – 30 GHz

CPUの動作周波数

コンピュータのCPUにおいては、ヘルツはクロック信号の周波数を意味します。1974年から2000年にかけて製造されたほとんどのCPUはメガヘルツ（MHz）で動作していましたが、2000年代以降の家庭用コンピュータでは、ギガヘルツ（GHz）の速度が一般的になってきました。CPUやシステムRAMを接続するメモリバスでも、同様に周波数信号が転送されています。

まとめ

ヘルツ（Hz）は、周波数を測定するための重要な単位であり、電波や音波、コンピュータ処理の基準として広く活用されています。計量法や国際文書でも周波数を示す際の標準用語として定着しており、その重要性は今後も変わらないでしょう。

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