| Terahertz (THz) | Megahertz (MHz) |
|---|---|
| 1 Terahertz | 1000000 MHz |
| 2 Terahertz | 2000000 MHz |
| 3 Terahertz | 3000000 MHz |
| 4 Terahertz | 4000000 MHz |
| 5 Terahertz | 5000000 MHz |
| 10 Terahertz | 10000000 MHz |
| 20 Terahertz | 20000000 MHz |
| 25 Terahertz | 25000000 MHz |
| 50 Terahertz | 50000000 MHz |
| 100 Terahertz | 100000000 MHz |
| Referência | Terahertz (THz) | Megahertz (MHz) |
|---|---|---|
| European mains electricity | 5 × 10-11 THz | 0.00005 MHz |
| Concert pitch A above middle C | 4.4 × 10-10 THz | 0.00044 MHz |
| An FM radio station | 0.0001 THz | 100 MHz |
| A Wi-Fi band | 0.0024 THz | 2400 MHz |
| A desktop processor clock | 0.003 THz | 3000 MHz |
O terahertz é uma unidade de frequência igual a um bilião de hertz. O seu símbolo é THz. Ocupa a lacuna entre as frequências de rádio mais altas e a luz infravermelha mais baixa, uma região que durante quase todo o século XX foi tão difícil de gerar ou detetar que ficou conhecida como a lacuna dos terahertz.
A dificuldade era prática e não teórica. Os osciladores eletrónicos ficam sem velocidade acima de umas centenas de gigahertz porque os portadores de carga não respondem com rapidez suficiente, ao passo que as fontes óticas como o laser perdem rendimento abaixo do infravermelho. A banda intermédia não tinha tecnologia cómoda de nenhum dos lados, e foi durante décadas a parte menos explorada do espetro eletromagnético.
Isso mudou com os lasers ultrarrápidos e as antenas fotocondutoras, que geram impulsos de terahertz iluminando um semicondutor com um impulso laser de poucos femtossegundos. A espetroscopia de terahertz no domínio do tempo mede hoje a resposta dos materiais ao longo da banda, e a técnica tornou-se ferramenta corrente na ciência dos materiais.
O rastreio de segurança é a aplicação mais conhecida. A radiação de terahertz atravessa roupa, papel, plástico e cerâmica mas é travada pelo metal e absorvida pela água, e a sua energia por fotão é demasiado baixa para ionizar seja o que for, pelo que consegue formar imagens de objetos escondidos sem os riscos dos raios X. Os pórticos corporais dos aeroportos funcionam segundo este princípio.
A espetroscopia molecular usa a banda porque muitas moléculas grandes têm aqui modos de rotação e de vibração. Os explosivos e as drogas apresentam assinaturas de terahertz características, e a técnica serve no controlo de qualidade farmacêutico para distinguir formas cristalinas que outros métodos tornam idênticas. A conservação de arte aplica-a para ver sob as camadas de tinta sem tocar numa tela.
A astronomia observa a estas frequências a partir de sítios altos e secos ou de órbita, porque o vapor de água atmosférico absorve fortemente a radiação de terahertz. O pó frio e o gás molecular das regiões de formação estelar radiam aqui, razão pela qual se constroem observatórios em grande altitude no Chile e no polo sul.
A investigação em comunicações começou a entrar na banda. As taxas de dados crescem com a largura de banda disponível, e há muito mais espaço acima dos 100 giga-hertz do que abaixo, pelo que laboratórios demonstraram ligações sem fios a transportar centenas de gigabits por segundo em frequências que se aproximam do tera-hertz. O obstáculo é que o vapor de água absorve fortemente estas ondas, limitando uma ligação a algumas centenas de metros com ar limpo e a muito menos sob chuva. Isso confina a técnica a saltos curtos: ligações entre antenas de cobertura, ligações dentro de um centro de dados, ou o último troço entre um poste de iluminação e um edifício, e não algo parecido com uma radiodifusão.
Um terahertz equivale a um bilião de hertz, a 1000 gigahertz ou a um comprimento de onda de cerca de 0,3 milímetros.
O megahertz é uma unidade de frequência igual a um milhão de hertz. O seu símbolo é MHz. Cobre a parte do espetro radioelétrico que leva a maior parte da radiodifusão e da comunicação de curto alcance, e foi a unidade em que se mediu a velocidade dos computadores durante duas décadas.
A rádio FM ocupa 87,5 a 108 megahertz quase em toda a parte, banda escolhida depois da Segunda Guerra Mundial por ser suficientemente alta para permitir os canais largos de que a modulação de frequência precisa e suficientemente baixa para que emissores e recetores se construíssem a baixo custo. A televisão terrestre tomou as bandas vizinhas, e a passagem da emissão analógica à digital libertou grande parte delas para a telefonia móvel.
A comunicação aeronáutica situa-se logo acima da rádio FM, de 118 a 137 megahertz, e usa modulação de amplitude em vez da mais nítida modulação de frequência. A escolha é deliberada: quando duas aeronaves transmitem ao mesmo tempo, a modulação de amplitude produz um assobio de heterodinagem audível que avisa todos da sobreposição, ao passo que a modulação de frequência simplesmente ficaria com o sinal mais forte e perderia o mais fraco em silêncio.
Os processadores de computador foram classificados em megahertz do final dos anos setenta até cerca do ano 2000. O IBM PC original funcionava a 4,77 megahertz, e a corrida aos megahertz que se seguiu terminou quando as velocidades de relógio estagnaram perto dos quatro gigahertz por causa do calor, após o que os fabricantes passaram a competir no número de núcleos. As velocidades do barramento de memória e as temporizações de ecrã continuam a ser citadas em megahertz.
O ultrassom médico trabalha entre cerca de 2 e 18 megahertz. As frequências mais altas dão resolução mais fina mas penetram menos, pelo que um exame abdominal usa uma frequência mais baixa do que o exame de uma estrutura superficial, e o operador escolhe a sonda em conformidade.
A identificação por radiofrequência, os comandos de portões de garagem, os microfones sem fios, o VHF marítimo e o radioamadorismo vivem todos nesta faixa. Assim como os harmónicos que fazem a eletrónica mal blindada interferir entre si, razão pela qual os ensaios regulamentares se concentram nas emissões nas dezenas e centenas de megahertz.
A telefonia móvel fez da unidade uma questão de dinheiro. O espetro é leiloado em blocos medidos em mega-hertz, e os governos arrecadaram dezenas de milhares de milhões com as faixas de 700, 800, 900, 1800 e 2600 mega-hertz. A física fixa o valor de cada uma: as frequências mais baixas chegam mais longe e penetram melhor nos edifícios, pelo que as faixas de 700 e 800 cobrem barato as zonas rurais, ao passo que as mais altas transportam mais dados em distâncias menores e servem as cidades. O mapa de cobertura de um operador e as suas velocidades de dados decorrem, pois, dos mega-hertz que conseguiu comprar, e por isso os leilões são seguidos tão de perto como qualquer outra venda de ativos do Estado.
Um megahertz equivale a um milhão de hertz, a 1000 quilohertz ou a 0,001 gigahertz.