Hertz

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Hertz
Les flashs de lumière sont à la frequence 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 = second) 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...
1 s-1	Unités SI de base

Le hertz (symbole : Hz) est l’unité dérivée de fréquence du système international (SI). Elle est équivalente à une oscillation par seconde (s^-1 ou ¹⁄_s).

Définition

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 :

$f = v/\lambda$

d'où :

$\lambda = v/f$ et $v = \lambda \cdot f$

et à la période par :

$f = 1/t$.

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

$f = v/\lambda = m/s.m = 1/s$.

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

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 (M1/s, méga cycle par seconde), par ailleurs parfois abrégés en « cycle » (ou « mégacycle »).

Applications

• 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.
• 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

Les tableaux ci-dessous présentent les symboles des multiples de 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

Annexes

Articles connexes

• Heinrich Rudolf Hertz

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Liens externes

• (en) BIPM Cesium ion f_Cs definition
• (en) National Research Council of Canada: Generation of the Hz