| Referenz | Hertz (Hz) | Megahertz (MHz) |
|---|---|---|
| European mains electricity | 50 Hz | 0.00005 MHz |
| Concert pitch A above middle C | 440 Hz | 0.00044 MHz |
| An FM radio station | 100000000 Hz | 100 MHz |
| A Wi-Fi band | 2.4 × 109 Hz | 2400 MHz |
| A desktop processor clock | 3 × 109 Hz | 3000 MHz |
Das Hertz ist die SI-Einheit der Frequenz und entspricht einer Schwingung je Sekunde. Sein Zeichen ist Hz. Es ist eine abgeleitete Einheit, deren Dimension schlicht eins durch Zeit lautet, sodass eine Größe in Hertz zählt, wie oft sich etwas in einer Sekunde wiederholt.
Benannt ist es nach Heinrich Hertz, der zwischen 1886 und 1889 im Labor Radiowellen erzeugte und nachwies und damit Maxwells Voraussage bestätigte, dass Licht und elektromagnetische Wellen dasselbe Phänomen sind. International übernommen wurde die Einheit 1960; sie ersetzte die ältere und wörtlichere Angabe Schwingungen je Sekunde, die auf alten Geräten gelegentlich noch zu sehen ist.
Der Schall belegt das untere Ende der Skala. Das menschliche Gehör reicht von etwa 20 Hertz bis 20 000 Hertz, wobei die obere Grenze mit dem Alter sinkt und in der Lebensmitte meist deutlich unter 16 000 Hertz liegt. Musikalische Tonhöhe ist Frequenz: das a über dem eingestrichenen c ist per Übereinkunft auf 440 Hertz festgelegt, und jede Oktave ist eine Verdopplung, sodass derselbe Ton eine Oktave höher 880 Hertz misst.
Der Netzstrom wechselt in den meisten Teilen der Welt mit 50 Hertz und in Nordamerika sowie Teilen Japans und Südamerikas mit 60 Hertz. Die Teilung ist historisch und nicht technisch bedingt; sie geht auf konkurrierende Gerätenormen des späten neunzehnten Jahrhunderts zurück und erklärt, warum Geräte und Uhren, die von der Netzfrequenz abhängen, nicht ohne Weiteres zwischen den Regionen wechseln können.
Bildschirme und Rechentechnik verwenden es fortwährend. Eine Anzeige mit 60 Hertz Bildwiederholrate zeichnet sich sechzigmal je Sekunde neu, und höhere Raten mindern die sichtbare Bewegungsunschärfe. Taktfrequenzen von Prozessoren, früher in Megahertz und heute in Gigahertz, zählen dasselbe: wie oft je Sekunde der interne Takt schlägt.
Die Einheit gilt außerdem für alles Periodische, das keine Welle ist. Eine Herzfrequenz von 60 Schlägen je Minute ist ein Hertz, ein Pendel mit einer Sekunde Periode schwingt mit einem Hertz, und die Frequenz einer drehenden Welle in Umdrehungen je Sekunde wird gleich ausgedrückt.
Ein Hertz entspricht einer Schwingung je Sekunde, 1000 Millihertz oder einem Tausendstel Kilohertz.
Das Megahertz ist eine Frequenzeinheit und entspricht einer Million Hertz. Sein Zeichen ist MHz. Es deckt den Teil des Funkspektrums ab, der den größten Teil des Rundfunks und der Nahbereichsfunkverbindungen trägt, und es war zwei Jahrzehnte lang die Einheit, in der die Geschwindigkeit von Rechnern gemessen wurde.
Der UKW-Rundfunk belegt fast überall 87,5 bis 108 Megahertz, ein Band, das nach dem Zweiten Weltkrieg gewählt wurde, weil es hoch genug für die breiten Kanäle der Frequenzmodulation und niedrig genug für preiswerte Sender und Empfänger lag. Das terrestrische Fernsehen übernahm die Nachbarbänder, und der Wechsel von analoger zu digitaler Ausstrahlung machte große Teile davon für den Mobilfunk frei.
Der Flugfunk liegt knapp oberhalb des UKW-Rundfunks, von 118 bis 137 Megahertz, und nutzt Amplitudenmodulation statt der klareren Frequenzmodulation. Die Wahl ist Absicht: senden zwei Luftfahrzeuge zugleich, erzeugt die Amplitudenmodulation ein hörbares Überlagerungspfeifen, das alle auf die Überlagerung hinweist, während die Frequenzmodulation schlicht das stärkere Signal übernähme und das schwächere lautlos verlöre.
Rechnerprozessoren wurden von den späten 1970er Jahren bis etwa 2000 in Megahertz eingestuft. Der ursprüngliche IBM PC lief mit 4,77 Megahertz, und das anschließende Megahertzrennen endete, als die Taktfrequenzen wärmebedingt nahe vier Gigahertz stehen blieben, woraufhin die Hersteller über die Kernzahl wetteiferten. Speicherbusgeschwindigkeiten und Bildschirmtaktungen werden weiterhin häufig in Megahertz angegeben.
Medizinischer Ultraschall arbeitet zwischen etwa 2 und 18 Megahertz. Höhere Frequenzen liefern feinere Auflösung, dringen aber weniger tief ein, sodass eine Bauchuntersuchung eine niedrigere Frequenz nutzt als die Untersuchung einer oberflächennahen Struktur; der Untersucher wählt den Schallkopf entsprechend.
Funkerkennung, Garagentorfernbedienungen, drahtlose Mikrofone, der Seefunk im UKW-Bereich und der Amateurfunk leben allesamt in diesem Bereich. Ebenso die Oberwellen, durch die schlecht geschirmte Elektronik sich gegenseitig stört, weshalb sich die behördlichen Prüfungen auf Aussendungen in den Zehnern und Hundertern von Megahertz konzentrieren.
Der Mobilfunk hat aus der Einheit eine Geldfrage gemacht. Frequenzen werden in Blöcken versteigert, die in Megahertz gemessen sind, und Staaten haben mit den Bändern bei 700, 800, 900, 1800 und 2600 Megahertz zweistellige Milliardenbeträge eingenommen. Die Physik setzt den Wert jedes einzelnen: tiefere Frequenzen reichen weiter und dringen besser in Gebäude, sodass die Bänder 700 und 800 ländliche Gegenden billig versorgen, während die höheren mehr Daten über kürzere Strecken tragen und zu Städten passen. Die Abdeckungskarte eines Anbieters und seine Datenraten folgen also daraus, welche Megahertz er kaufen konnte — darum werden diese Auktionen so aufmerksam verfolgt wie jeder andere Staatsverkauf.
Ein Megahertz entspricht einer Million Hertz, 1000 Kilohertz oder 0,001 Gigahertz.