ഹെർട്സ് (ഏകകം)

ആവൃത്തി ( frequency)യുടെ എസ്.ഐ.ഏകകം ആണ് ഹെർട്സ്. ഒരു സെക്കന്റിലെ ആവർത്തനങ്ങളുടെ ( Cycles) എണ്ണമാണ് ഒരു ഹെർട്സ്.^[1]. വൈദ്യുതകാന്തികതരംഗങ്ങളുടെ ( electromagnetic waves) അസ്തിത്വത്തിന്റെ നിർണായകതെളിവ് കണ്ടെത്തിയ ഹെയ്‌ൻറീച് റുഡോൾഫ് ഹെർട്സിന്റെ( Heinrich Rudolf Hertz) പേരിലാണ് ഈ യൂണിറ്റ് അറിയപ്പെടുന്നത്. ഹെർട്സിന്റെ പൊതുവേ ഉപയോഗിയ്ക്കപ്പെടുന്ന ഗുണിതങ്ങൾ (multiples) കിലോഹെർട്സ്(10³ Hz, kHz), മെഗാഹെർട്സ് (10⁶ Hz, MHz), ഗിഗാഹെർട്സ് (10⁹ Hz, GHz), ടെറാഹെർട്സ് (10¹² Hz, THz) എന്നിവയാണ്. സൈൻ തരംഗങ്ങളുടെയും സംഗീതതരംഗങ്ങളുടെയും വിവരണത്തിന്, പ്രത്യേകിച്ച് റേഡിയോയുമായും ഓഡിയോയുമായും ബന്ധപ്പെട്ട ആവശ്യങ്ങൾക്ക് ഈ യൂണിറ്റ് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിയ്ക്കപ്പെടുന്നു. കംപ്യൂട്ടറുകളുടെയും മറ്റു ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളുടെയും വേഗത (ക്ലോക്ക്‌സ്പീഡ്) സൂചിപ്പിയ്ക്കാനും ഈ യൂണിറ്റ് ഉപയോഗിയ്ക്കുന്നു.

ലൈറ്റ് കത്തുന്ന ആവൃത്തി f = 0.5 Hz (Hz = ഹെർട്സ്), 1.0 Hz and 2.0 Hz, where ${\displaystyle x}$ Hz എന്നാൽ ഓരോ സെക്കന്റിലും ${\displaystyle x}$ ഫ്ലാഷുകൾ കാണാം എന്നർത്ഥം. T എന്നത് തരംഗദൈർഘ്യം ആണ്, T = ${\displaystyle y}$ s (s = സെക്കന്റ്) എന്നാൽ ഓരോ ഫ്ലാഷിനും ഇടയിൽ ${\displaystyle y}$ സെക്കൻഡുകൾ എടുക്കും എന്നർത്ഥം. T, f'ന്റെയും f, T'യുടെയും വ്യുൽക്രമങ്ങൾ (reciprocal)ആണ്: അതായത് f = 1/T and T = 1/f.

ഹെർട്സ്
ഏകകവ്യവസ്ഥ	SI derived unit
അളവ്	ആവൃത്തി Frequency
ചിഹ്നം	Hz
Named after	ഹെയ്‌ൻറീച് റുഡോൾഫ് ഹെർട്സ്
In SI base units	s−1

നിർവചനം

ഒരു സെക്കന്റിലെ ആവർത്തനങ്ങളുടെ എണ്ണമാണ് ഒരു ഹെർട്സ്. അഥവാ, "1/second" or ${\displaystyle {\text{s}}^{-1}}$.^[2]

എസ്.ഐ ഉപയോഗത്തിൽ Hzനു മുന്നിൽ ഉപസർഗ്ഗം ചേർക്കാവുന്നതാണ്. ഗുണിതങ്ങൾ കിട്ടാനായി ഇത്തരം ഉപസർഗ്ഗങ്ങൾ ചേർക്കുന്നു. സാധാരണ ഉപയോഗത്തിലുള്ള ഗുണിതങ്ങൾ കിലോഹെർട്സ്(10³ Hz, kHz), മെഗാഹെർട്സ് (10⁶ Hz, MHz), ഗിഗാഹെർട്സ് (10⁹ Hz, GHz), and ടെറാഹെർട്സ് (10¹² Hz, THz) എന്നിവയാണ്. ആവർത്തിയ്ക്കപ്പെടുന്ന ഏതൊരു സംഭവങ്ങളെക്കുറിയ്ക്കാനും ഈ യൂണിറ്റ് ഉപയോഗിയ്ക്കാം. ഉദാഹരണം ഒരു ക്ലോക്കിന്റെ സെക്കന്റ് സൂചിയുടെ ആവൃത്തി 1Hz ആണ്.മനുഷ്യന്റെ ഹൃദയമിടിപ്പിന്റെ ആവൃത്തി 1.2 Hz ആണ്.

കോണീയപ്രവേഗത്തിന്റ മാനം ( dimension ) ${\displaystyle {\text{s}}^{-1}}$ തന്നെയാണെങ്കിലും അതിന്റ യൂണിറ്റ് ആയി Hz ഉപയോഗിയ്ക്കുന്നില്ല.^[3] അതിനുപകരം അനുയോജ്യമായ ഒരു കോണീയ അളവിൽ ആണ് അത് രേഖപ്പെടുത്തുന്നത്. ഉദാ : radians per second). അതിനാൽ ഒരു മിനുറ്റിൽ 60 പ്രാവശ്യം കറങ്ങുന്ന ഒരു ഡിസ്കിന്റെ കോണീയപ്രവേഗം 2π rad/s ആണെന്ന് പറയുന്നു. കറങ്ങുന്ന ഒരു വസ്തുവിന്റെ ആവൃത്തി f (Hz'ൽ അളന്നത്) അതിന്റെ കോണീയപ്രവേഗം (റാഡിയൻസ്/സെക്കന്റ്'ൽ അളന്നത്) ω മായി താഴെപ്പറയുന്ന പ്രകാരം ബന്ധപ്പെട്ടിരിയ്ക്കുന്നു.

${\displaystyle \omega =2\pi f\,}$ and ${\displaystyle f={\frac {\omega }{2\pi }}\,}$.^[4]

ചരിത്രം

ജർമൻ ശാസ്ത്രജ്ഞൻ ഹെയ്‌ൻറീച് റുഡോൾഫ് ഹെർട്സിന്റെ(en:Heinrich Rudolf Hertz) (1857–1894) പേരിലാണ് ഈ യൂണിറ്റ് അറിയപ്പെടുന്നത്. ഇലക്ട്രോമാഗ്നെറ്റിക് മേഖലയിൽ വളരെയേറെ സംഭാവനകൾ ചെയ്ത വ്യക്തിയാണ് ഹെയ്‌ൻറീച് ഹെർട്സ്. 1930'ൽ ആണ് ഈ യൂണിറ്റ് നിലവിൽ വന്നത്^[5]. 1960ൽ General Conference on Weights and Measures (CGPM) (Conférence générale des poids et mesures) പഴയ യൂണിറ്റ് ആയ cycles per second (cps)നെ മാറ്റി പകരം ഹെർട്സ്'നെ ഉപയോഗിയ്ക്കാൻ നിഷ്കർഷിച്ചു. ^[6]

ഉപയോഗങ്ങൾ

ആവൃത്തി മാറിക്കൊണ്ടിരിയ്ക്കുന്ന ഒരു സൈൻ തരംഗം

ഹൃദയമിടിപ്പ് സൈൻ തരംഗമല്ലാത്ത ആവർത്തനചലനത്തിന് ഒരു ഉദാഹരണമാണ്. ഇവിടെ രണ്ട് പരിവൃത്തികൾ കാണിച്ചിരിയ്ക്കുന്നു

കമ്പനങ്ങൾ

ശബ്ദം എന്നത് സഞ്ചരിയ്ക്കുന്ന അനുദൈർഘ്യതരംഗങ്ങൾ ആണ്. മർദ്ദത്തിന്റെ കമ്പനമാണ് ഇത്. മനുഷ്യർ ശബ്ദത്തിന്റെ ആവൃത്തിയെ സ്ഥായി ( pitch) ആയിട്ടാണ് ഗ്രഹിയ്ക്കുന്നത്. ഓരോ സംഗീതസ്വരവും ( note) ഓരോ നിശ്ചിത ആവൃത്തിയിൽ ഉള്ളതാണ്. ഇതിനെ Hz വെച്ചു അളക്കുന്നു. ഒരു ശിശുവിന് 20Hz തൊട്ട് 20000Hz വരെ കേൾക്കാൻ സാധിയ്ക്കും; പൂർണ്ണവളർച്ചയെത്തിയ ഒരു മനുഷ്യന് ഇത് 20 തൊട്ട് 16000Hz വരെയാണ്.^[7]

വൈദ്യുതകാന്തികതരംഗങ്ങൾ

വൈദ്യുതകാന്തികതരംഗങ്ങൾ പൊതുവേ അവയുടെ ആവൃത്തികളിലാണ് വിവരിയ്ക്കപ്പെടുന്നത്. റേഡിയോ ആവൃത്തി സാധാരണയായി കിലോഹെർട്സ് (kHz), മെഗാഹെർട്സ് (MHz), or ഗിഗാഹെർട്സ് (GHz) എന്നിവയിൽ സൂചിപ്പിയ്ക്കുന്നു^[8]. പ്രകാശത്തിന്റെ ആവൃത്തി അതിലും ഉയർന്നതാണ്. ഇത് ഇൻഫ്രാറെഡ് കിരണങ്ങളുടെ ഏതാനും ദശകങ്ങൾ മാത്രമുള്ള ടെറാഹെർട്സ്^[8] മുതൽ അൾട്രാവയലറ്റ് കിരണങ്ങളുടെ ആയിരക്കണക്കിനുള്ള ടെറാഹെർട്സ്^[8] വരെ ആകാം. ഗാമ കിരണങ്ങളുടെ ആവൃത്തി എക്സാഹെർട്സ്'ൽ^[8] ആണ് സൂചിപ്പിയ്ക്കുന്നത്.

കംപ്യൂട്ടറുകൾ

കംപ്യൂട്ടറുകളിലെ സെൻട്രൽ പ്രൊസസിങ് യൂണിറ്റിന്റെ ക്ലോക്ക്‌സ്പീഡ് മെഗാഹേർട്സുകളിലും ഗിഗാഹേർട്സുകളിലുമാണ് സൂചിപ്പിയ്ക്കുന്നത്. ഇത് സി.പി.യുവിലെ പ്രധാന ക്ലോക്കിന്റെ ആവൃത്തി ആണ്. ഈ ചതുരതരംഗം ( square wave) ഒരു ഇലക്ട്രിക്ക് വോൾട്ടേജ് ഉയർന്നനിലയിലേയ്ക്കും താഴ്ന്നനിലയിലേയ്ക്കും മാറുന്നതിന്റെ ഫലമായാണ് ഉണ്ടാകുന്നത്. കംപ്യൂട്ടറിലെ ചില ഓപ്പറേഷനനുകൾ ഒരൊറ്റ ആവൃത്തിയിൽ പൂർത്തിയാകുമ്പോൾ സങ്കീർണമായ ചില ഓപ്പറേഷൻസ്'നു പല ആവൃത്തികൾ വേണ്ടി വരും.^[9] ആദ്യകാല 1 മെഗാഹെർട്സ് കംപ്യൂട്ടറുകളിൽ നിന്നും ഇപ്പോൾ കമ്പ്യൂട്ടർ സ്പീഡ് ഗിഗാഹെർട്സ് കംപ്യൂട്ടറുകളിൽ എത്തി നിൽക്കുന്നു.

എസ്.ഐ. ഗുണിതങ്ങൾ

hertz-ന്റെ SI ഗുണിതങ്ങൾ (Hz)

Submultiples				ഗുണിതങ്ങൾ
മൂല്യം	പ്രതീകം	പേര്		മൂല്യം	പ്രതീകം	പേര്
10–1 Hz	dHz	decihertz		101 Hz	daHz	decahertz
10–2 Hz	cHz	centihertz		102 Hz	hHz	hectohertz
10–3 Hz	mHz	millihertz		103 Hz	kHz	kilohertz
10–6 Hz	µHz	microhertz		106 Hz	MHz	megahertz
10–9 Hz	nHz	nanohertz		109 Hz	GHz	gigahertz
10–12 Hz	pHz	picohertz		1012 Hz	THz	terahertz
10–15 Hz	fHz	femtohertz		1015 Hz	PHz	petahertz
10–18 Hz	aHz	attohertz		1018 Hz	EHz	exahertz
10–21 Hz	zHz	zeptohertz		1021 Hz	ZHz	zettahertz
10–24 Hz	yHz	yoctohertz		1024 Hz	YHz	yottahertz
സാധാരണ ഉപയോഗിയ്ക്കപ്പെടുന്ന ഗുണിതങ്ങൾ ബോൾഡ് ആയി അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിയ്ക്കുന്നു.

ഇവ കൂടി കാണുക

• പ്രത്യാവർത്തിധാരാ വൈദ്യുതി ( Alternating current)
• ആവർത്തനഫലനം ( Periodic function)