आवृत्ति परिवर्तक
आवृत्ति — टेक्टोनिक प्लेटों से गामा किरणों तक
भौतिकी, इंजीनियरिंग और प्रौद्योगिकी में आवृत्ति इकाइयों में महारत हासिल करें। नैनोहर्ट्ज़ से एक्सहर्ट्ज़ तक, दोलन, तरंगें, घूर्णन और ऑडियो से एक्स-रे तक संख्याओं का क्या मतलब है, समझें।
आवृत्ति की नींव
आवृत्ति क्या है?
आवृत्ति यह गिनती है कि प्रति सेकंड कितने चक्र होते हैं। जैसे समुद्र तट पर लहरों का टकराना या आपके दिल की धड़कन। इसे हर्ट्ज़ (Hz) में मापा जाता है। f = 1/T जहाँ T आवर्तकाल है। उच्च Hz = तेज़ दोलन।
- 1 हर्ट्ज़ = 1 चक्र प्रति सेकंड
- आवृत्ति = 1 / आवर्तकाल (f = 1/T)
- उच्च आवृत्ति = छोटा आवर्तकाल
- तरंगों, दोलनों, घूर्णन के लिए मौलिक
आवृत्ति बनाम आवर्तकाल
आवृत्ति और आवर्तकाल व्युत्क्रमानुपाती होते हैं। f = 1/T, T = 1/f। उच्च आवृत्ति = छोटा आवर्तकाल। 1 किलोहर्ट्ज़ = 0.001 सेकंड का आवर्तकाल। 60 हर्ट्ज़ एसी = 16.7 मिलीसेकंड का आवर्तकाल। उलटा संबंध!
- आवर्तकाल T = प्रति चक्र समय (सेकंड)
- आवृत्ति f = प्रति समय चक्र (Hz)
- f × T = 1 (हमेशा)
- 60 हर्ट्ज़ → T = 16.7 मिलीसेकंड
तरंग दैर्ध्य संबंध
तरंगों के लिए: λ = c/f (तरंग दैर्ध्य = गति/आवृत्ति)। प्रकाश: c = 299,792,458 मीटर/सेकंड। 100 मेगाहर्ट्ज़ = 3 मीटर तरंग दैर्ध्य। उच्च आवृत्ति = छोटी तरंग दैर्ध्य। उलटा संबंध।
- λ = c / f (तरंग समीकरण)
- प्रकाश: c = 299,792,458 मीटर/सेकंड सटीक
- रेडियो: λ मीटर से किमी में
- प्रकाश: λ नैनोमीटर में
- आवृत्ति = चक्र प्रति सेकंड (Hz)
- f = 1/T (आवृत्ति = 1/आवर्तकाल)
- λ = c/f (आवृत्ति से तरंग दैर्ध्य)
- उच्च आवृत्ति = छोटा आवर्तकाल और तरंग दैर्ध्य
इकाई प्रणालियों की व्याख्या
SI इकाइयाँ - हर्ट्ज़
Hz SI इकाई है (चक्र/सेकंड)। हेनरिक हर्ट्ज़ के नाम पर रखा गया है। नैनो से एक्स तक उपसर्ग: nHz से EHz। 27 परिमाण के क्रम! सभी दोलनों के लिए सार्वभौमिक।
- 1 हर्ट्ज़ = 1 चक्र/सेकंड
- kHz (10³), MHz (10⁶), GHz (10⁹)
- THz (10¹²), PHz (10¹⁵), EHz (10¹⁸)
- nHz, µHz, mHz धीमी घटनाओं के लिए
कोणीय और घूर्णी
कोणीय आवृत्ति ω = 2πf (रेडियन/सेकंड)। घूर्णन के लिए RPM (चक्कर/मिनट)। 60 RPM = 1 हर्ट्ज़। खगोल विज्ञान के लिए डिग्री/समय। विभिन्न दृष्टिकोण, समान अवधारणा।
- ω = 2πf (कोणीय आवृत्ति)
- RPM: चक्कर प्रति मिनट
- 60 RPM = 1 हर्ट्ज़ = 1 RPS
- °/सेकंड धीमी घूर्णन के लिए
तरंग दैर्ध्य इकाइयाँ
रेडियो इंजीनियर तरंग दैर्ध्य का उपयोग करते हैं। f = c/λ। 300 मेगाहर्ट्ज़ = 1 मीटर तरंग दैर्ध्य। अवरक्त: माइक्रोमीटर। दृश्यमान: नैनोमीटर। एक्स-रे: एंगस्ट्रॉम। आवृत्ति या तरंग दैर्ध्य—एक ही सिक्के के दो पहलू!
- रेडियो: मीटर से किमी
- माइक्रोवेव: सेमी से मिमी
- अवरक्त: µm (माइक्रोमीटर)
- दृश्यमान/यूवी: nm (नैनोमीटर)
आवृत्ति का भौतिकी
मुख्य सूत्र
f = 1/T (आवर्तकाल से आवृत्ति)। ω = 2πf (कोणीय आवृत्ति)। λ = c/f (तरंग दैर्ध्य)। तीन मौलिक संबंध। किसी भी मात्रा को जानें, दूसरों को खोजें।
- f = 1/T (आवर्तकाल T सेकंड में)
- ω = 2πf (ω रेडियन/सेकंड में)
- λ = c/f (c = तरंग गति)
- ऊर्जा: E = hf (प्लांक का नियम)
तरंग गुण
सभी तरंगें v = fλ (गति = आवृत्ति × तरंग दैर्ध्य) का पालन करती हैं। प्रकाश: c = fλ। ध्वनि: 343 मीटर/सेकंड = fλ। उच्च f → छोटी λ समान गति के लिए। मौलिक तरंग समीकरण।
- v = f × λ (तरंग समीकरण)
- प्रकाश: c = 3×10⁸ मीटर/सेकंड
- ध्वनि: 343 मीटर/सेकंड (वायु, 20°C)
- पानी की लहरें, भूकंपीय तरंगें—एक ही नियम
क्वांटम कनेक्शन
फोटॉन ऊर्जा: E = hf (प्लांक स्थिरांक h = 6.626×10⁻³⁴ जूल·सेकंड)। उच्च आवृत्ति = अधिक ऊर्जा। एक्स-रे रेडियो तरंगों की तुलना में अधिक ऊर्जावान होते हैं। रंग = दृश्यमान स्पेक्ट्रम में आवृत्ति।
- E = hf (फोटॉन ऊर्जा)
- h = 6.626×10⁻³⁴ जूल·सेकंड
- एक्स-रे: उच्च f, उच्च E
- रेडियो: निम्न f, निम्न E
आवृत्ति बेंचमार्क
| घटना | आवृत्ति | तरंग दैर्ध्य | टिप्पणियाँ |
|---|---|---|---|
| टेक्टोनिक प्लेटें | ~1 नैनोहर्ट्ज़ | — | भूवैज्ञानिक समय के पैमाने |
| मानव हृदय की धड़कन | 1-1.7 हर्ट्ज़ | — | 60-100 बीपीएम |
| मुख्य शक्ति (यूएस) | 60 हर्ट्ज़ | — | एसी बिजली |
| मुख्य (यूरोप) | 50 हर्ट्ज़ | — | एसी बिजली |
| बास नोट (संगीत) | 80 हर्ट्ज़ | 4.3 मीटर | कम ई स्ट्रिंग |
| मध्य सी (पियानो) | 262 हर्ट्ज़ | 1.3 मीटर | संगीत नोट |
| ए4 (ट्यूनिंग) | 440 हर्ट्ज़ | 0.78 मीटर | मानक पिच |
| एएम रेडियो | 1 मेगाहर्ट्ज़ | 300 मीटर | मध्यम तरंग |
| एफएम रेडियो | 100 मेगाहर्ट्ज़ | 3 मीटर | वीएचएफ बैंड |
| वाईफाई 2.4 गीगाहर्ट्ज़ | 2.4 गीगाहर्ट्ज़ | 12.5 सेमी | 2.4-2.5 गीगाहर्ट्ज़ |
| माइक्रोवेव ओवन | 2.45 गीगाहर्ट्ज़ | 12.2 सेमी | पानी गरम करता है |
| 5जी एमएमवेव | 28 गीगाहर्ट्ज़ | 10.7 मिमी | उच्च गति |
| अवरक्त (थर्मल) | 10 टेराहर्ट्ज़ | 30 माइक्रोमीटर | गर्मी विकिरण |
| लाल बत्ती | 430 टेराहर्ट्ज़ | 700 एनएम | दृश्यमान स्पेक्ट्रम |
| हरी बत्ती | 540 टेराहर्ट्ज़ | 555 एनएम | मानव दृष्टि का शिखर |
| बैंगनी बत्ती | 750 टेराहर्ट्ज़ | 400 एनएम | दृश्यमान किनारा |
| यूवी-सी | 900 टेराहर्ट्ज़ | 333 एनएम | कीटाणुनाशक |
| एक्स-रे (नरम) | 3 एक्सहर्ट्ज़ | 10 एनएम | चिकित्सा इमेजिंग |
| एक्स-रे (कठोर) | 30 एक्सहर्ट्ज़ | 1 एनएम | उच्च ऊर्जा |
| गामा किरणें | >100 एक्सहर्ट्ज़ | <0.01 एनएम | परमाणु |
सामान्य आवृत्तियाँ
| अनुप्रयोग | आवृत्ति | आवर्तकाल | λ (यदि तरंग हो) |
|---|---|---|---|
| मानव हृदय की धड़कन | 1 हर्ट्ज़ | 1 सेकंड | — |
| गहरा बास | 20 हर्ट्ज़ | 50 मिलीसेकंड | 17 मीटर |
| मुख्य (यूएस) | 60 हर्ट्ज़ | 16.7 मिलीसेकंड | — |
| मध्य सी | 262 हर्ट्ज़ | 3.8 मिलीसेकंड | 1.3 मीटर |
| उच्च ट्रेबल | 20 किलोहर्ट्ज़ | 50 माइक्रोसेकंड | 17 मिमी |
| अल्ट्रासाउंड | 2 मेगाहर्ट्ज़ | 0.5 माइक्रोसेकंड | 0.75 मिमी |
| एएम रेडियो | 1 मेगाहर्ट्ज़ | 1 माइक्रोसेकंड | 300 मीटर |
| एफएम रेडियो | 100 मेगाहर्ट्ज़ | 10 नैनोसेकंड | 3 मीटर |
| सीपीयू घड़ी | 3 गीगाहर्ट्ज़ | 0.33 नैनोसेकंड | 10 सेमी |
| दृश्यमान प्रकाश | 540 टेराहर्ट्ज़ | 1.85 फेमटोसेकंड | 555 एनएम |
वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोग
रेडियो और संचार
एएम रेडियो: 530-1700 किलोहर्ट्ज़। एफएम: 88-108 मेगाहर्ट्ज़। टीवी: 54-700 मेगाहर्ट्ज़। वाईफाई: 2.4/5 गीगाहर्ट्ज़। 5जी: 24-100 गीगाहर्ट्ज़। प्रत्येक बैंड रेंज, बैंडविड्थ, पैठ के लिए अनुकूलित है।
- एएम: 530-1700 किलोहर्ट्ज़ (लंबी दूरी)
- एफएम: 88-108 मेगाहर्ट्ज़ (उच्च गुणवत्ता)
- वाईफाई: 2.4, 5 गीगाहर्ट्ज़
- 5जी: 24-100 गीगाहर्ट्ज़ (उच्च गति)
प्रकाश और प्रकाशिकी
दृश्यमान: 430-750 टेराहर्ट्ज़ (लाल से बैंगनी)। अवरक्त: <430 टेराहर्ट्ज़ (थर्मल, फाइबर ऑप्टिक्स)। यूवी: >750 टेराहर्ट्ज़। एक्स-रे: एक्सहर्ट्ज़ रेंज। विभिन्न आवृत्तियाँ = विभिन्न गुण, अनुप्रयोग।
- लाल: ~430 टेराहर्ट्ज़ (700 एनएम)
- हरा: ~540 टेराहर्ट्ज़ (555 एनएम)
- बैंगनी: ~750 टेराहर्ट्ज़ (400 एनएम)
- अवरक्त: थर्मल, फाइबर (1.55 माइक्रोमीटर)
ऑडियो और डिजिटल
मानव श्रवण: 20-20,000 हर्ट्ज़। संगीतमय ए4: 440 हर्ट्ज़। ऑडियो सैंपलिंग: 44.1 किलोहर्ट्ज़ (सीडी), 48 किलोहर्ट्ज़ (वीडियो)। वीडियो: 24-120 एफपीएस। हृदय गति: 60-100 बीपीएम = 1-1.67 हर्ट्ज़।
- ऑडियो: 20 हर्ट्ज़ - 20 किलोहर्ट्ज़
- ए4 नोट: 440 हर्ट्ज़
- सीडी ऑडियो: 44.1 किलोहर्ट्ज़ सैंपलिंग
- वीडियो: 24-120 एफपीएस
त्वरित गणित
SI उपसर्ग
प्रत्येक उपसर्ग = ×1000। किलोहर्ट्ज़ → मेगाहर्ट्ज़ ÷1000। मेगाहर्ट्ज़ → किलोहर्ट्ज़ ×1000। त्वरित: 5 मेगाहर्ट्ज़ = 5000 किलोहर्ट्ज़।
- किलोहर्ट्ज़ × 1000 = हर्ट्ज़
- मेगाहर्ट्ज़ ÷ 1000 = किलोहर्ट्ज़
- गीगाहर्ट्ज़ × 1000 = मेगाहर्ट्ज़
- प्रत्येक चरण: ×1000 या ÷1000
आवर्तकाल ↔ आवृत्ति
f = 1/T, T = 1/f। व्युत्क्रमानुपाती। 1 किलोहर्ट्ज़ → T = 1 मिलीसेकंड। 60 हर्ट्ज़ → T = 16.7 मिलीसेकंड। उलटा संबंध!
- f = 1/T (हर्ट्ज़ = 1/सेकंड)
- T = 1/f (सेकंड = 1/हर्ट्ज़)
- 1 किलोहर्ट्ज़ → 1 मिलीसेकंड आवर्तकाल
- 60 हर्ट्ज़ → 16.7 मिलीसेकंड
तरंग दैर्ध्य
λ = c/f। प्रकाश: c = 3×10⁸ मीटर/सेकंड। 100 मेगाहर्ट्ज़ → λ = 3 मीटर। 1 गीगाहर्ट्ज़ → 30 सेमी। त्वरित मानसिक गणित!
- λ = 300/f(मेगाहर्ट्ज़) मीटर में
- 100 मेगाहर्ट्ज़ = 3 मीटर
- 1 गीगाहर्ट्ज़ = 30 सेमी
- 10 गीगाहर्ट्ज़ = 3 सेमी
रूपांतरण कैसे काम करते हैं
- चरण 1: स्रोत → हर्ट्ज़
- चरण 2: हर्ट्ज़ → लक्ष्य
- तरंग दैर्ध्य: f = c/λ (व्युत्क्रम)
- कोणीय: ω = 2πf
- RPM: हर्ट्ज़ = RPM/60
सामान्य रूपांतरण
| से | में | × | उदाहरण |
|---|---|---|---|
| किलोहर्ट्ज़ | हर्ट्ज़ | 1000 | 1 किलोहर्ट्ज़ = 1000 हर्ट्ज़ |
| हर्ट्ज़ | किलोहर्ट्ज़ | 0.001 | 1000 हर्ट्ज़ = 1 किलोहर्ट्ज़ |
| मेगाहर्ट्ज़ | किलोहर्ट्ज़ | 1000 | 1 मेगाहर्ट्ज़ = 1000 किलोहर्ट्ज़ |
| गीगाहर्ट्ज़ | मेगाहर्ट्ज़ | 1000 | 1 गीगाहर्ट्ज़ = 1000 मेगाहर्ट्ज़ |
| हर्ट्ज़ | RPM | 60 | 1 हर्ट्ज़ = 60 RPM |
| RPM | हर्ट्ज़ | 0.0167 | 60 RPM = 1 हर्ट्ज़ |
| हर्ट्ज़ | रेडियन/सेकंड | 6.28 | 1 हर्ट्ज़ ≈ 6.28 रेडियन/सेकंड |
| रेडियन/सेकंड | हर्ट्ज़ | 0.159 | 6.28 रेडियन/सेकंड = 1 हर्ट्ज़ |
| मेगाहर्ट्ज़ | λ(मीटर) | 300/f | 100 मेगाहर्ट्ज़ → 3 मीटर |
| टेराहर्ट्ज़ | λ(नैनोमीटर) | 300000/f | 500 टेराहर्ट्ज़ → 600 एनएम |
त्वरित उदाहरण
हल की गई समस्याएँ
एफएम रेडियो तरंग दैर्ध्य
100 मेगाहर्ट्ज़ पर एफएम स्टेशन। तरंग दैर्ध्य क्या है?
λ = c/f = (3×10⁸)/(100×10⁶) = 3 मीटर। एंटेना के लिए अच्छा है!
मोटर RPM से हर्ट्ज़
मोटर 1800 RPM पर घूमती है। आवृत्ति?
f = RPM/60 = 1800/60 = 30 हर्ट्ज़। आवर्तकाल T = 1/30 = 33.3 मिलीसेकंड प्रति चक्कर।
दृश्यमान प्रकाश का रंग
600 एनएम तरंग दैर्ध्य पर प्रकाश। आवृत्ति और रंग क्या है?
f = c/λ = (3×10⁸)/(600×10⁻⁹) = 500 टेराहर्ट्ज़ = 0.5 पेटाहर्ट्ज़। रंग: नारंगी!
सामान्य गलतियाँ
- **कोणीय भ्रम**: ω ≠ f! कोणीय आवृत्ति ω = 2πf। 1 हर्ट्ज़ = 6.28 रेडियन/सेकंड, 1 रेडियन/सेकंड नहीं। 2π का कारक!
- **तरंग दैर्ध्य उलटा**: उच्च आवृत्ति = छोटी तरंग दैर्ध्य। 10 गीगाहर्ट्ज़ में 1 गीगाहर्ट्ज़ से छोटी λ होती है। उलटा संबंध!
- **आवर्तकाल मिश्रण**: f = 1/T। जोड़ें या गुणा न करें। यदि T = 2 मिलीसेकंड है, तो f = 500 हर्ट्ज़ है, 0.5 हर्ट्ज़ नहीं।
- **RPM बनाम हर्ट्ज़**: 60 RPM = 1 हर्ट्ज़, 60 हर्ट्ज़ नहीं। RPM को 60 से विभाजित करके हर्ट्ज़ प्राप्त करें।
- **मेगाहर्ट्ज़ से मीटर**: λ(मीटर) ≈ 300/f(मेगाहर्ट्ज़)। सटीक नहीं—सटीकता के लिए c = 299.792458 का उपयोग करें।
- **दृश्यमान स्पेक्ट्रम**: 400-700 एनएम 430-750 टेराहर्ट्ज़ है, गीगाहर्ट्ज़ नहीं। प्रकाश के लिए टेराहर्ट्ज़ या पेटाहर्ट्ज़ का उपयोग करें!
मजेदार तथ्य
A4 = 440 हर्ट्ज़ 1939 से मानक
कंसर्ट पिच (मध्य सी के ऊपर ए) 1939 में 440 हर्ट्ज़ पर मानकीकृत किया गया था। उससे पहले, यह 415-466 हर्ट्ज़ से भिन्न होता था! बारोक संगीत में 415 हर्ट्ज़ का उपयोग किया जाता था। आधुनिक ऑर्केस्ट्रा कभी-कभी 'उज्जवल' ध्वनि के लिए 442-444 हर्ट्ज़ का उपयोग करते हैं।
हरी बत्ती मानव दृष्टि का शिखर
मानव आँख 555 एनएम (540 टेराहर्ट्ज़) हरी बत्ती के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील है। क्यों? सूर्य का शिखर उत्पादन हरा है! विकास ने हमारी दृष्टि को सूर्य के प्रकाश के लिए अनुकूलित किया है। रात की दृष्टि 507 एनएम (विभिन्न रिसेप्टर कोशिकाएं) पर चरम पर होती है।
माइक्रोवेव ओवन 2.45 गीगाहर्ट्ज़ का उपयोग करता है
आवृत्ति इसलिए चुनी गई क्योंकि पानी के अणु इस आवृत्ति के पास प्रतिध्वनित होते हैं (वास्तव में 22 गीगाहर्ट्ज़, लेकिन 2.45 अच्छी तरह से काम करता है और गहराई तक प्रवेश करता है)। इसके अलावा, 2.45 गीगाहर्ट्ज़ एक बिना लाइसेंस वाला ISM बैंड था। वाईफाई के समान बैंड—हस्तक्षेप कर सकता है!
दृश्यमान स्पेक्ट्रम छोटा है
विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम 30+ परिमाण के क्रमों तक फैला हुआ है। दृश्यमान प्रकाश (400-700 एनएम) एक सप्तक से भी कम है! यदि ईएम स्पेक्ट्रम 90 कुंजियों वाला एक पियानो कीबोर्ड होता, तो दृश्यमान प्रकाश एक एकल कुंजी होता।
सीपीयू घड़ियाँ 5 गीगाहर्ट्ज़ तक पहुँच गईं
आधुनिक सीपीयू 3-5 गीगाहर्ट्ज़ पर चलते हैं। 5 गीगाहर्ट्ज़ पर, आवर्तकाल 0.2 नैनोसेकंड है! प्रकाश एक घड़ी चक्र में केवल 6 सेमी की यात्रा करता है। यही कारण है कि चिप ट्रेस मायने रखते हैं—प्रकाश की गति से संकेत देरी महत्वपूर्ण हो जाती है।
गामा किरणें ज़ेटाहर्ट्ज़ से अधिक हो सकती हैं
ब्रह्मांडीय स्रोतों से सबसे अधिक ऊर्जा वाली गामा किरणें 10²¹ हर्ट्ज़ (ज़ेटाहर्ट्ज़) से अधिक होती हैं। फोटॉन ऊर्जा >1 MeV। वे शुद्ध ऊर्जा (E=mc²) से पदार्थ-एंटीमैटर जोड़े बना सकते हैं। इन आवृत्तियों पर भौतिकी अजीब हो जाती है!
इतिहास
1887
हेनरिक हर्ट्ज़ विद्युत चुम्बकीय तरंगों के अस्तित्व को साबित करते हैं। रेडियो तरंगों का प्रदर्शन करते हैं। इकाई 'हर्ट्ज़' का नाम उनके नाम पर 1930 में रखा गया था।
1930
आईईसी ने 'चक्र प्रति सेकंड' की जगह 'हर्ट्ज़' को आवृत्ति की इकाई के रूप में अपनाया। हर्ट्ज़ के काम का सम्मान करता है। 1 हर्ट्ज़ = 1 चक्र/सेकंड।
1939
ए4 = 440 हर्ट्ज़ को अंतरराष्ट्रीय कंसर्ट पिच मानक के रूप में अपनाया गया। पिछले मानक 415-466 हर्ट्ज़ से भिन्न थे।
1960
हर्ट्ज़ को आधिकारिक तौर पर एसआई प्रणाली में अपनाया गया। दुनिया भर में सभी आवृत्ति मापों के लिए मानक बन गया।
1983
मीटर को प्रकाश की गति से फिर से परिभाषित किया गया। c = 299,792,458 मीटर/सेकंड सटीक। तरंग दैर्ध्य को आवृत्ति से सटीक रूप से जोड़ता है।
1990 के दशक
सीपीयू आवृत्तियाँ गीगाहर्ट्ज़ रेंज तक पहुँचती हैं। पेंटियम 4 3.8 गीगाहर्ट्ज़ (2005) तक पहुँच गया। घड़ी की गति की दौड़ शुरू होती है।
2019
एसआई पुनर्परिभाषा: सेकंड अब सीज़ियम-133 हाइपरफाइन संक्रमण (9,192,631,770 हर्ट्ज़) द्वारा परिभाषित किया गया है। सबसे सटीक इकाई!
प्रो टिप्स
- **त्वरित तरंग दैर्ध्य**: λ(मीटर) ≈ 300/f(मेगाहर्ट्ज़)। 100 मेगाहर्ट्ज़ = 3 मीटर। आसान!
- **हर्ट्ज़ से आवर्तकाल**: T(मिलीसेकंड) = 1000/f(हर्ट्ज़)। 60 हर्ट्ज़ = 16.7 मिलीसेकंड।
- **RPM रूपांतरण**: हर्ट्ज़ = RPM/60। 1800 RPM = 30 हर्ट्ज़।
- **कोणीय**: ω(रेडियन/सेकंड) = 2π × f(हर्ट्ज़)। 6.28 से गुणा करें।
- **सप्तक**: आवृत्ति को दोगुना करना = एक सप्तक ऊपर। 440 हर्ट्ज़ × 2 = 880 हर्ट्ज़।
- **प्रकाश का रंग**: लाल ~430 टेराहर्ट्ज़, हरा ~540 टेराहर्ट्ज़, बैंगनी ~750 टेराहर्ट्ज़।
- **वैज्ञानिक संकेतन ऑटो**: पठनीयता के लिए 0.000001 हर्ट्ज़ से कम या 1,000,000,000 हर्ट्ज़ से अधिक के मान वैज्ञानिक संकेतन के रूप में प्रदर्शित होते हैं।
इकाइयों का संदर्भ
SI / मीट्रिक
| इकाई | प्रतीक | हर्ट्ज़ | टिप्पणियाँ |
|---|---|---|---|
| हर्ट्ज | Hz | 1 Hz (base) | एसआई आधार इकाई; 1 हर्ट्ज़ = 1 चक्र/सेकंड। हेनरिक हर्ट्ज़ के नाम पर। |
| किलोहर्ट्ज़ | kHz | 1.0 kHz | 10³ हर्ट्ज़। ऑडियो, एएम रेडियो आवृत्तियाँ। |
| मेगाहर्ट्ज़ | MHz | 1.0 MHz | 10⁶ हर्ट्ज़। एफएम रेडियो, टीवी, पुराने सीपीयू। |
| गीगाहर्ट्ज़ | GHz | 1.0 GHz | 10⁹ हर्ट्ज़। वाईफाई, आधुनिक सीपीयू, माइक्रोवेव। |
| टेराहर्ट्ज़ | THz | 1.0 THz | 10¹² हर्ट्ज़। दूर-अवरक्त, स्पेक्ट्रोस्कोपी, सुरक्षा स्कैनर। |
| पेटाहर्ट्ज़ | PHz | 1.0 PHz | 10¹⁵ हर्ट्ज़। दृश्यमान प्रकाश (400-750 टेराहर्ट्ज़), निकट-यूवी/आईआर। |
| एक्सहर्ट्ज़ | EHz | 1.0 EHz | 10¹⁸ हर्ट्ज़। एक्स-रे, गामा किरणें, उच्च-ऊर्जा भौतिकी। |
| मिलीहर्ट्ज़ | mHz | 1.0000 mHz | 10⁻³ हर्ट्ज़। बहुत धीमी दोलन, ज्वार, भूविज्ञान। |
| माइक्रोहोर्त्ज़ | µHz | 1.000e-6 Hz | 10⁻⁶ हर्ट्ज़। खगोलीय घटनाएँ, लंबी अवधि के चर। |
| नैनोहर्ट्ज़ | nHz | 1.000e-9 Hz | 10⁻⁹ हर्ट्ज़। पल्सर समय, गुरुत्वाकर्षण तरंग का पता लगाना। |
| चक्र प्रति सेकंड | cps | 1 Hz (base) | हर्ट्ज़ के समान। पुरानी संकेतन; 1 सीपीएस = 1 हर्ट्ज़। |
| चक्र प्रति मिनट | cpm | 16.6667 mHz | 1/60 हर्ट्ज़। धीमी दोलन, श्वसन दर। |
| चक्र प्रति घंटा | cph | 2.778e-4 Hz | 1/3600 हर्ट्ज़। बहुत धीमी आवधिक घटनाएँ। |
कोणीय आवृत्ति
| इकाई | प्रतीक | हर्ट्ज़ | टिप्पणियाँ |
|---|---|---|---|
| रेडियन प्रति सेकंड | rad/s | 159.1549 mHz | कोणीय आवृत्ति; ω = 2πf। 1 हर्ट्ज़ ≈ 6.28 रेडियन/सेकंड। |
| रेडियन प्रति मिनट | rad/min | 2.6526 mHz | कोणीय आवृत्ति प्रति मिनट; ω/60। |
| डिग्री प्रति सेकंड | °/s | 2.7778 mHz | 360°/सेकंड = 1 हर्ट्ज़। खगोल विज्ञान, धीमी घूर्णन। |
| डिग्री प्रति मिनट | °/min | 4.630e-5 Hz | 6°/मिनट = 1 RPM। खगोलीय गति। |
| डिग्री प्रति घंटा | °/h | 7.716e-7 Hz | बहुत धीमी कोणीय गति; 1°/घंटा = 1/1296000 हर्ट्ज़। |
घूर्णन गति
| इकाई | प्रतीक | हर्ट्ज़ | टिप्पणियाँ |
|---|---|---|---|
| चक्कर प्रति मिनट | RPM | 16.6667 mHz | चक्कर प्रति मिनट; 60 RPM = 1 हर्ट्ज़। मोटर, इंजन। |
| चक्कर प्रति सेकंड | RPS | 1 Hz (base) | चक्कर प्रति सेकंड; हर्ट्ज़ के समान। |
| चक्कर प्रति घंटा | RPH | 2.778e-4 Hz | चक्कर प्रति घंटा; बहुत धीमी घूर्णन। |
रेडियो और तरंग दैर्ध्य
| इकाई | प्रतीक | हर्ट्ज़ | टिप्पणियाँ |
|---|---|---|---|
| मीटर में तरंग दैर्ध्य (c/λ) | λ(m) | f = c/λ | f = c/λ जहाँ c = 299,792,458 मीटर/सेकंड। रेडियो तरंगें, एएम। |
| सेंटीमीटर में तरंग दैर्ध्य | λ(cm) | f = c/λ | माइक्रोवेव रेंज; 1-100 सेमी। रडार, उपग्रह। |
| मिलीमीटर में तरंग दैर्ध्य | λ(mm) | f = c/λ | मिलीमीटर तरंग; 1-10 मिमी। 5जी, एमएमवेव। |
| नैनोमीटर में तरंग दैर्ध्य | λ(nm) | f = c/λ | दृश्यमान/यूवी; 200-2000 एनएम। प्रकाशिकी, स्पेक्ट्रोस्कोपी। |
| माइक्रोमीटर में तरंग दैर्ध्य | λ(µm) | f = c/λ | अवरक्त; 1-1000 माइक्रोमीटर। थर्मल, फाइबर ऑप्टिक्स (1.55 माइक्रोमीटर)। |
विशेष और डिजिटल
| इकाई | प्रतीक | हर्ट्ज़ | टिप्पणियाँ |
|---|---|---|---|
| फ्रेम प्रति सेकंड (FPS) | fps | 1 Hz (base) | एफपीएस; वीडियो फ्रेम दर। आमतौर पर 24-120 एफपीएस। |
| बीट्स प्रति मिनट (BPM) | BPM | 16.6667 mHz | बीपीएम; संगीत की गति या हृदय गति। आमतौर पर 60-180। |
| कार्रवाई प्रति मिनट (APM) | APM | 16.6667 mHz | एपीएम; गेमिंग मीट्रिक। क्रियाएँ प्रति मिनट। |
| झिलमिलाहट प्रति सेकंड | flicks/s | 1 Hz (base) | झिलमिलाहट दर; हर्ट्ज़ के समान। |
| ताज़ा दर (Hz) | Hz (refresh) | 1 Hz (base) | डिस्प्ले रिफ्रेश; 60-360 हर्ट्ज़ मॉनिटर। |
| नमूने प्रति सेकंड | S/s | 1 Hz (base) | ऑडियो सैंपलिंग; आमतौर पर 44.1-192 किलोहर्ट्ज़। |
| गिनती प्रति सेकंड | counts/s | 1 Hz (base) | गिनती दर; भौतिकी डिटेक्टर। |
| पल्स प्रति सेकंड | pps | 1 Hz (base) | पल्स दर; हर्ट्ज़ के समान। |
| फ्रेस्नेल | fresnel | 1.0 THz | 1 फ्रेस्नेल = 10¹² हर्ट्ज़ = 1 टेराहर्ट्ज़। टेराहर्ट्ज़ स्पेक्ट्रोस्कोपी। |
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
हर्ट्ज़ और RPM में क्या अंतर है?
हर्ट्ज़ प्रति सेकंड चक्रों को मापता है। RPM प्रति मिनट चक्करों को मापता है। वे संबंधित हैं: 60 RPM = 1 हर्ट्ज़। RPM हर्ट्ज़ से 60 गुना बड़ा है। 1800 RPM पर एक मोटर = 30 हर्ट्ज़। यांत्रिक घूर्णन के लिए RPM, विद्युत/तरंग घटनाओं के लिए हर्ट्ज़ का उपयोग करें।
कोणीय आवृत्ति ω = 2πf क्यों है?
एक पूर्ण चक्र = 2π रेडियन (360°)। यदि प्रति सेकंड f चक्र हैं, तो ω = 2πf रेडियन प्रति सेकंड है। उदाहरण: 1 हर्ट्ज़ = 6.28 रेडियन/सेकंड। 2π का कारक चक्रों को रेडियन में परिवर्तित करता है। भौतिकी, नियंत्रण प्रणालियों, सिग्नल प्रोसेसिंग में उपयोग किया जाता है।
आवृत्ति को तरंग दैर्ध्य में कैसे बदलें?
λ = c/f का उपयोग करें जहाँ c तरंग की गति है। प्रकाश/रेडियो के लिए: c = 299,792,458 मीटर/सेकंड (सटीक)। त्वरित: λ(मीटर) ≈ 300/f(मेगाहर्ट्ज़)। उदाहरण: 100 मेगाहर्ट्ज़ → 3 मीटर तरंग दैर्ध्य। उच्च आवृत्ति → छोटी तरंग दैर्ध्य। उलटा संबंध।
माइक्रोवेव ओवन 2.45 गीगाहर्ट्ज़ का उपयोग क्यों करता है?
इसे इसलिए चुना गया क्योंकि पानी इस आवृत्ति के पास अच्छी तरह से अवशोषित होता है (पानी का अनुनाद वास्तव में 22 गीगाहर्ट्ज़ पर होता है, लेकिन 2.45 बेहतर तरीके से प्रवेश करता है)। इसके अलावा, 2.45 गीगाहर्ट्ज़ एक बिना लाइसेंस वाला ISM बैंड है—कोई लाइसेंस की आवश्यकता नहीं है। वाईफाई/ब्लूटूथ के समान बैंड (हस्तक्षेप कर सकता है)। भोजन गर्म करने के लिए अच्छी तरह से काम करता है!
दृश्यमान प्रकाश की आवृत्ति क्या है?
दृश्यमान स्पेक्ट्रम: 430-750 टेराहर्ट्ज़ या 0.43-0.75 पेटाहर्ट्ज़। लाल ~430 टेराहर्ट्ज़ (700 एनएम), हरा ~540 टेराहर्ट्ज़ (555 एनएम), बैंगनी ~750 टेराहर्ट्ज़ (400 एनएम)। प्रकाश आवृत्तियों के लिए टेराहर्ट्ज़ या पेटाहर्ट्ज़, तरंग दैर्ध्य के लिए एनएम का उपयोग करें। ईएम स्पेक्ट्रम का एक छोटा सा टुकड़ा!
क्या आवृत्ति ऋणात्मक हो सकती है?
गणितीय रूप से, हाँ (चरण/दिशा इंगित करता है)। भौतिक रूप से, नहीं—आवृत्ति चक्रों की गिनती करती है, हमेशा धनात्मक होती है। फूरियर विश्लेषण में, ऋणात्मक आवृत्तियाँ जटिल संयुग्मों का प्रतिनिधित्व करती हैं। व्यवहार में, धनात्मक मानों का उपयोग करें। आवर्तकाल भी हमेशा धनात्मक होता है: T = 1/f।
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