عرض مصدر هرتز

{{بطاقة وحدة قياس
| الاسم = هرتز
| صورة = FrequencyAnimation.gif
| تعليق = من الأعلى إلى الأسفل: يومض الضوء [[تردد|بالترددات]] f = 0.5 Hz (هرتز)، 1.0 Hz و 2.0 Hz، ويعني عدد الومضات في الثانية، الزمن بين كل ومضة T ([[دور الموجة|الدور]]) يعطى بالعلاقة 1/f [[مقلوب عدد|مقلوب]] f ويساوي 2، 1، 0.5 ثانية على التوالي.
| النوع = [[وحدة دولية مشتقة]]
| لقياس = [[تردد|التردد]]
| سميت باسم = [[هاينريش هيرتز]]
| الرمز = هز [[أبجدية عربية|بالعربية]]، Hz [[كتابة لاتينية|باللاتينية]]
| رمز يونيكود = ㎐ 
| تحويل إلى النظام الدولي = 1 هرتز = {{وحدة|1|[[ثانية|ثـا]]|-1}}
|سي جي إس =
}}

'''الهرتز''' (رمزه [[أبجدية عربية|بالعربية]]: '''هز''' <ref>[http://damascusuniversity.edu.sy/mag/asasy/old/asasy_pdf/1998/14-2/awad.pdf تعريب أسماء وحدات القياس الدولية ورموزها] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20140211021633/http://www.damasuniv.edu.sy:80/mag/asasy/old/asasy_pdf/1998/14-2/awad.pdf |date=11 فبراير 2014}}</ref> و[[كتابة لاتينية|بالإنجليزية]] Hz) هو وحدة قياس [[تردد|التردد]] لدى [[نظام الوحدات الدولي]] ويعرّف بأنه [[دورة لكل ثانية|دورة لكل الثانية]] <ref>"hertz". (1992). American Heritage Dictionary of the English Language (3rd ed.), Boston: Houghton Mifflin.</ref>، سمي باسم العالم الألماني [[هاينريش هيرتز]] (Heinrich&nbsp;Hertz) الذي كان أول شخص يثبت وجود [[طيف كهرومغناطيسي|الأمواج الكهرومغناطيسية]]، وغالبا ما يعبر عن الهرتز بمضاعفاته: '''كيلوهرتز''' (10<sup>3</sup> هز، رمزه '''كهز''')، '''ميغاهرتز''' (10<sup>6</sup> هز، رمزه '''مغهز''')، '''جيغاهرتز''' (10<sup>9</sup> هز، رمزه '''غهز''')، '''تيراهرتز''' (10<sup>12</sup> هز، رمزه '''تهز''').

تستخدم وحدات التردد في وصف ترددات الأمواج الصوتية والكهرومغناطيسية بما فيها الترددات [[موجة راديو|الراديوية]]، وتستخدم كذلك في وصف السرعات التي تشتغل عليها الحواسيب ومختلف الأجهزة الإلكترونية.
== تعريف ==
الهرتز [[وحدة دولية مشتقة]] من وحدة الزمن الأساسية التي هي [[ثانية|الثانية]]، ويساوي الهرتز: «1 / ثانية» أو {{وحدة||[[ثانية|ثـا]]|-1}}، وقد عرّفت [[اللجنة الدولية للأوزان والمقاييس]] الثانية بأنها: مـدة 9.192.631.770 [[دور الموجة|دور]] لشعاع ناتج عن انتقال [[إلكترون]] بين [[بنية فائقة الدقة|مستويي الطاقة الفائقين]] في [[حالة قاعية|الحالة القاعية]] ل[[نظائر السيزيوم|نظير]] ذرة ال[[سيزيوم]] 133.<ref>[http://www.bipm.org/en/publications/si-brochure/second.html وحدة الزمن (الثانية)] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20180613111627/https://www.bipm.org/en/publications/si-brochure/second.html |date=08 يوليو 2018}}</ref>، وحدد [[المكتب الدولي للأوزان والمقاييس]] أن الهرتز يستخدم لقياس الظواهر الدورية فقط وأن ال[[بيكريل]] يستخدم لقياس الظواهر العشوائية المتعلقة [[نويدة مشعة|بالنويدات المشعة]] فقط.<ref>[http://www.bipm.org/utils/common/pdf/si_brochure_8_en.pdf النظام الدولي للوحدات (SI) الإصدار الثامن 2006، ص 26 الملاحظة d.] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20180708025824/https://www.bipm.org/utils/common/pdf/si_brochure_8_en.pdf |date=08 يوليو 2018}}</ref>

وبشكل عام يتم تعريف الهرتز على أنه: عدد تكرار أو تردد ظاهرة دورية خلال ثانية واحدة، ومنه فإن 1 هرتز يعني تكرر الظاهرة مرة واحدة خلال ثانية و1000 هرتز تكرر الظاهرة ألف مرة خلال ثانية واحدة (أنظر شكل1)، لا تختص وحدة الهرتز بحساب تردد الأمواج فحسب بل تستخدم لكل الظواهر الدورية حيث يمكن على سبيل المثال القول أن الساعة تدق بمعدل 1 هرتز أو أن المعدل الطبيعي لدقات قلب الإنسان هو 1.33 هرتز (80 دقة في الدقيقة)

يعبر الهرتز عن سرعة تكرر الظاهرة وفي حساب الأمواج فإن له علاقة بالسرعة (v) وطول الموجة (λ) ويعطى بالعلاقة التالية:
: <math> \frac v \lambda = f </math>

حيث: <math>\frac v f = \lambda</math> و <math>\lambda \cdot f = v</math>

ويعطى [[دور الموجة|بالدور]] حسب العلاقة:
: <math>\frac 1 T = f</math>

[[ملف:Wave frequency.gif|300 px|يسار|تصغير|شكل1:[[موجة جيبية]] متغيرة التردد، (يزيد التردد كلما تكررت الموجة في نفس المدة وهي 1 ثا).]]
باستخدام [[تحليل بعدي]] يمكن استنتاج أن الهرتز يساوي فعلا {{وحدة||[[ثانية|ثـا]]|-1}}، بتعويض وحدة السرعة (المتر على الثانية) والمسافة (المتر) في المعادلة الأولى نجد:
: <math> \; s^{-1}} = \frac 1 s = \mathrm{\frac {m}{s \cdot m} = \frac v \lambda = f</math>

ورغم أن [[سرعة زاوية|للسرعة الزاوية]] و[[تردد زاوي|التردد الزاوي]] والهرتز نفس البعد 1/ثا، إلا أنه لا يعبر عن التردد الزاوي والسرعة الزاوية بالهرتز وإنما بوحدة زاوية أكثر ملائمة مثل [[راديان على ثانية|الراديان على الثانية]] ومنه إن كان قرص يدور بمعدل 60 دورة في الدقيقة يقال أنه يدور بمعدل π2 راد/ثا أدق من 1 هرتز لأن الوحدة الأولى تعبر عن السرعة الزاوية والثانية عن عدد الدورات المكتملة خلال ثانية، التحويل بين التردد f المقاس بالهرتز والسرعة الزاوية ω المقاسة بالراديان على الثانية يعطى بالعلاقة التالية:
: <math>  2\pi f \, = \omega</math> و <math>\frac{\omega}{2\pi} \, = f </math>

== تاريخ ==
سمي الهرتز باسم الفيزيائي الألماني [[هاينريش هيرتز]] (1857–1894)، الذي أسهم بشكل كبير في دراسات ال[[كهرومغناطيسية]]، تم اعتماد الاسم من قبل [[اللجنة الكهروتقنية الدولية]] (IEC) سنة 1930 <ref>[https://www.iec.ch/history/how-why-iec-was-started تاريخ اللجنة الكهروتقنية الدولية] اطلع عليه بتاريخ 29-11-2016 {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20180702175703/http://www.iec.ch/about/history/overview/ |date=02 يوليو 2018}}</ref>، واعتمده [[المؤتمر العام للأوزان والمقاييس]] (CGPM) في 1960، واتخذ مكان الوحدة القديمة دورة لكل ثانية (cps) وكذلك مضاعفاتها بشكل أساسي كيلودورة لكل ثانية، ميجادورة لكل ثانية وأحيانا كيلوميجادورة لكل ثانية استبدلت بمضاعفات الهرتز، المصطلح دورة لكل ثانية تم استبداله بشكل كبير وعملي في العقد 1970.

== استخدامات ==
=== الموجة الصوتية ===
[[ملف:A440.png|تصغير| النوتة [[لا (موسيقى)|لا]] تحدد في الأغلب على تردد 440 هرتز]]
ينتقل ال[[صوت]] على شكل [[موجة طولية|موجات طولية]] وهي تذبذب في [[ضغط]] الوسط الناقل، يفهم ويفسر الإنسان تردد الأمواج الصوتية [[إدراك حسي|بحدتها]]، توافق كل [[درجة موسيقية]] ترددا محددا للأمواج الصوتية يمكن أن يقاس بالهرتز. متوسط مجال الترددات الصوتية التي يمكن للإنسان إدراكها هي من 20 هرتز حتى 20 كيلوهرتز <ref>Rosen, Stuart (2011). Signals and Systems for Speech and Hearing (2nd ed.). BRILL. p. 163. "For auditory signals and human listeners, the accepted range is 20Hz to 20kHz, the limits of human hearing"</ref><ref>Rossing, Thomas (2007). Springer Handbook of Acoustics. Springer. pp. 747, 748. ISBN 978-0-387-30446-5.</ref> وذلك تحت الشروط اختبارية مثالية ([[درجة حرارة]] هواء 17 مئوية وطول موجة بين 1.7 سنتمتر حتى 17 متر)، ويمكن للإنسان سماع ترددات صغيرة تصل لـ 12 هرتز <ref>Olson, Harry F. (1967). Music, Physics and Engineering. Dover Publications. p. 249. ISBN 0-486-21769-8. "Under very favorable conditions most individuals can obtain tonal characteristics as low as 12 cycles."</ref> وكبيرة تصل إلى 28 كيلوهرتز، غير أن العتبة القصوى تنقص إلى 15 كيلوهرتز عند الإنسان البالغ وذلك تبعا للقناة السمعية الأخيرة [[قوقعة (تشريح)|للقوقعة]]، الإنسان حساس أكثر (يمكنه إدراك شدات صغيرة) للترددات بين ألفين وخمسة آلاف هرتز.<ref>Gelfand, Stanley (2011). Essentials of Audiology. Thieme. p. 87. ISBN 1-60406-155-3. "hearing is most sensitive (i.e., the least amount of intensity is needed to reach threshold) in the 2000 to 5000 Hz range"</ref> مجال الموجات [[موجة فوق صوتية|فوق الصوتية]] و[[موجة تحت صوتية|التحت صوتية]] والترددات الفيزيائية الأخرى مثل [[اهتزاز جزيئي|الاهتزازات الجزيئية]] والذرية يتراوح من عدة [[فيمتو (سابقة)|فيمتوهرتز]] حتى يصل إلى حدود ال[[تيرا (سابقة)|تيراهرتز]] وأكثر.

=== الموجة الكهرومغناطيسية ===
[[ملف:EM spectrum-ar.svg|تصغير|يمين|[[طيف كهرومغناطيسي]]، موضحة فيها ترددات الطيف المرئية.]]
يعبر عن [[موجة كهرومغناطيسية|الإشعاع الكهرومغناطيسي]] بواسطة تردده وهو عدد [[تذبذب (فيزياء)|ذبذبات]] المجالين الكهربائي والمغناطيسي المتعامدين في الثانية ويقاس بالهرتز.

يقاس [[موجة راديو|التردد الراديوي]] عادة بالكيلوهرتز أو الميغاهرتز أو الجيغاهرتز. ال[[ضوء]] عبارة عن إشعاع كهرومغناطيسي بترددات أعلى تتراوح بين عدة عشرات ([[الأشعة تحت الحمراء|أشعة تحت حمراء]]) إلى آلاف ([[الأشعة فوق البنفسجية|أشعة فوق البنفسجية]]) التيراهرتزات، ويطلق على الترددات المنخفضة في مجال التراهرتز [[أشعة تيراهيرتز]].

توجد ترددات أعلى في الطبيعة مثل [[أشعة غاما]] والتي تقاس بالإكزاهرتز. ترددات الضوء والترددات الكهرومغناطيسية الأعلى يعبر عنها في الغالب ب[[طول الموجة]]، أو [[طاقة]] ال[[فوتون]].
{{تحديد}}

=== الحواسيب ===
{{أيضا|خرافة الميجاهرتز}}
 
في الحواسيب يقترن أداء معظم [[وحدة معالجة مركزية|وحدات المعالجة المركزية]] بواسطة [[معدل ساعة (حاسوب)|معدل ساعاتها]] الذي يعبر عنه بالميجاهرتز أو الجيغاهرتز، ومعدل الساعة هو عدد [[إشارة الساعة|إشارات الساعة]] التي يمكن لوحدة معالجة مركزية أن تقوم فيها بمعالجة [[تعليمة (حاسوب)|تعليمة]] (أو جزء منها) خلال ثانية واحدة، فإذا كان لحاسوب ما وحدة معالجه مركزيه بسعة (6 جيجاهرتز) فهذا يعني أنه بإمكانها معالجة 6x10<sup>9</sup> تعليمة أو جزء منها خلال ثانية، ومنه الهرتز في الحاسوب هو عدد إشارات الساعة في الثانية.

إشارة الساعة عبارة عن [[موجة مربعة]] تعبر عن [[جهد كهربائي]] يتغير بين قيمتين عالية ومنخفضة بشكل منتظم ينتجها [[مولد نبضات]] وتسمح إشارة الساعة بمزامنة مراحل معالجة تعليمة حاسوبية، بحيث في كل إشارة ينتقل المعالج إلى المرحلة التالية.

الحكم على قوة المعالج وأدائه من خلال [[معدل ساعة (حاسوب)|معدل ساعة]] وحده [[خرافة الميجاهرتز|مفهوم خاطئ]] فهناك معالجات تستخدم عدة معدلات ساعة لتنفيذ تعليمة واحدة في حين أن أخرى يمكنها [[توازي على مستوى التعليمة|تنفيذ عدة تعليمات خلال معدل ساعة واحد]]، ومنه فإن قياس أداء المعالج يعتمد كذلك على [[تعليمة لكل دورة]] وهو عدد التعليمات المعالجة خلال معدل ساعة واحد.<ref>[https://www.androidauthority.com/instructions-per-cycle-gary-explains-705127/ تعليمة لكل دورة] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20180623010851/https://www.androidauthority.com/instructions-per-cycle-gary-explains-705127/ |date=23 يونيو 2018}}</ref>

== المضاعفات ==
{{مضاعفات وحدة قياس
|رمز=هز
|وحدة=هرتز
|ملاحظة= المضاعفات المشهورة بخط عريض
| k=|M=|G=|T=|
}}
== انظر أيضا ==

* أمواج [[أشعة تيراهيرتز|تيراهرتز]]
* [[سرعة الضوء]]
* [[سرعة الصوت]]
== مراجع ==

{{مراجع}}
{{روابط شقيقة}}
{{تصفح النظام الدولي للوحدات}}
{{شريط بوابات|إلكترونيات|اتصال عن بعد|الفيزياء}}
{{معرفات مركب كيميائي}}

[[تصنيف:نظام دولي للوحدات المشتقة]]
[[تصنيف:هاينريش هيرتز]]
[[تصنيف:وحدات تردد]]