Hertz

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Hertz
Les flashs de lumière sont à la fréquence f = 0,5 Hz,  1,0 Hz et 2,0 Hz, où x Hz signifie x flashs par seconde. T est la période et T = y s (s = seconde) signifie que y est le nombre de secondes par flash. T et f sont réciproquement inverses : f = 1/T et T = 1/f.
Les flashs de lumière sont à la fréquence f = 0,5 Hz, 1,0 Hz et 2,0 Hz, où x Hz signifie x flashs par seconde. T est la période et T = y s (s = seconde) signifie que y est le nombre de secondes par flash. T et f sont réciproquement inverses : f = 1/T et T = 1/f.
Informations
Système Unités dérivées du système international
Unité de... Fréquence
Symbole Hz
Éponyme Heinrich Rudolf Hertz
Conversions
1 Hz en... est égal à...
  s-1   Unités SI de base

Le hertz (symbole : Hz) est l’unité dérivée de fréquence du système international (SI). Un hertz est équivalent à un événement par seconde (s-1 ou 1/s).

Définition[modifier | modifier le code]

Le hertz, de symbole Hz, est l'unité de mesure de la fréquence. Elle est reliée à la vitesse (v) et à la longueur d'onde (λ) par la relation :

f = \frac v \lambda

d'où :

\lambda = \frac v f et v = \lambda \cdot f

et à la période par :

f = \frac 1 T.

En faisant une analyse dimensionnelle, on se rend compte que le hertz correspond à des s-1.
Utilisons la première relation :

f = \frac v \lambda = \mathrm{\frac {m}{s \cdot m} = \frac 1 s = 1\; s^{-1}}.

La fréquence est homogène, à l'inverse d'une durée. Le hertz représente donc un nombre d'oscillations par seconde (ondes) ou plus généralement le nombre de répétitions d'un phénomène périodique pendant une seconde.

On retrouve cette unité notamment dans le son (la fréquence caractérise la hauteur d'un son qui paraît d'autant plus haut, aigu, que sa fréquence est élevée) et la radio (transmission et réception d'une onde électromagnétique que l'on module en amplitude (AM), programme actuel TS (2012), ou fréquence (FM)). Il est admis que l'oreille humaine perçoit des sons de fréquences allant de 20 Hz à 20 kHz (20 000 Hz).

Historique[modifier | modifier le code]

Son nom provient du physicien allemand Heinrich Rudolf Hertz qui a apporté d’importantes contributions scientifiques au domaine de l’électromagnétisme. À titre d’exemple, la lumière rouge a une fréquence d’environ 4,6×1014 Hz.

Cette désignation remplace l'ancien « cycle par seconde » (cps ou c/s) et ses dérivés (Mc/s, mégacycle par seconde), par ailleurs parfois abrégés en « cycle » (ou « mégacycle »).

Applications[modifier | modifier le code]

Le courant électrique domestique (secteur) est un courant alternatif : la polarité (+ ou -) des bornes est inversée plusieurs fois par seconde. Le standard européen, fixé à 50 Hz signifie 100 changements par seconde (chaque borne est positive 50 fois et négative 50 fois chaque seconde) tandis que le standard américain, pour sa part fixé à 60 Hz, accusera un changement de polarité 120 fois par seconde.

La hauteur d'un son se mesure (entre autres choses) par le nombre de vibrations par seconde. Le la de référence en musique s'obtient par le diapason qui oscille à 440 Hz. Le domaine de perception des sons de l'oreille humaine se situe dans une plage de fréquence entre 20 Hz et 20 000 Hz[1].

La radio FM utilise la modulation de fréquence des ondes radios sur une bande allant de 87,5 MHz à 108 MHz.

Les premiers ordinateurs personnels (début des années 1980) avaient une fréquence d’horloge de processeur comprise entre 1 et 8 MHz et aujourd'hui, un processeur qui a un cycle de base de 0,83 ns a donc une fréquence de : 1/(0,83×10–9 s) = 1,2×109 Hz = 1,2 GHz.

Multiples[modifier | modifier le code]

Les tableaux ci-dessous présentent les noms et symboles des multiples et sous-multiples du hertz selon le système international d'unités.

Multiples
Coefficient Nom Symbole
1 hertz Hz
10 décahertz daHz
102 hectohertz hHz
103 kilohertz kHz
106 mégahertz MHz
109 gigahertz GHz
1012 térahertz THz
1015 petahertz PHz
1018 exahertz EHz
1021 zettahertz ZHz
1024 yottahertz YHz
Sous-multiples
Coefficient Nom Symbole
     
10−1 décihertz dHz
10−2 centihertz cHz
10−3 millihertz mHz
10−6 microhertz µHz
10−9 nanohertz nHz
10−12 picohertz pHz
10−15 femtohertz fHz
10−18 attohertz aHz
10−21 zeptohertz zHz
10−24 yoctohertz yHz

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Techniques du son : Notions fondamentales d’acoustique - techniquesduson.com, consulté le 25 janvier 2014

Annexes[modifier | modifier le code]

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Article connexe[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]