赫兹（Hz）是频率的国际单位制单位，表示每秒周期性事件发生的次数。1赫兹定义为一秒钟内完成一次周期性振动或循环。该单位以德国物理学家海因里希·赫兹命名，纪念他在电磁波验证领域的突破性贡献。
赫兹单位的科学定义
频率描述周期运动的重复速率。1赫兹对应每秒一次完整振动周期。机械振动、声波传播、电磁波振荡均适用此计量标准。人耳可感知的声波频率范围为20-20000赫兹，低于此区间的波动称为次声波，高于则归为超声波。
频率单位的系统换算
赫兹作为基础单位，通过标准词头扩展量程：
- 千赫兹（kHz） = 10³赫兹（1000赫兹）
- 兆赫兹（MHz） = 10⁶赫兹（100万赫兹）
- 吉赫兹（GHz） = 10⁹赫兹（10亿赫兹）
- 太赫兹（THz） = 10¹²赫兹（1万亿赫兹）
技术应用的核心指标
家电能效控制
1赫兹变频技术在空调运行中实现45瓦级超低功耗。压缩机维持1赫兹运转避免频繁启停，能耗相当于普通灯泡。
电子设备性能标尺
处理器时钟速度以吉赫兹计量。3.5吉赫兹处理器每秒执行35亿次运算周期。显示器刷新率直接影响视觉流畅度，120赫兹屏幕每秒刷新120帧画面。
通信传输基础
Wi-Fi网络采用2.4吉赫兹与5吉赫兹频段。5吉赫兹高频信号提供更高数据传输速率，穿障能力相应减弱。5G网络毫米波频段利用高频率特性实现物联网高速连接。
尖端科研仪器
超窄线宽稳频激光器达到<1赫兹线宽精度。应用于光频梳锁定、激光雷达及量子级时间测量，系统漂移控制低于20千赫兹/日。
跨领域科学关联
电磁波频率与波长呈反比关系。高频信号对应短波长，天线设计需适配此物理特性。量子物理中光子能量与频率正相关，高频率光子应用于激光技术。中国研发的硅-石墨烯-锗晶体管将工作频率从兆赫兹提升至吉赫兹领域，为太赫兹器件发展铺平道路。