| Millihertz (mHz) | Terahertz (THz) |
|---|---|
| 1 Millihertz | 1 × 10-15 THz |
| 2 Millihertz | 2 × 10-15 THz |
| 3 Millihertz | 3 × 10-15 THz |
| 4 Millihertz | 4 × 10-15 THz |
| 5 Millihertz | 5 × 10-15 THz |
| 10 Millihertz | 1 × 10-14 THz |
| 20 Millihertz | 2 × 10-14 THz |
| 25 Millihertz | 2.5 × 10-14 THz |
| 50 Millihertz | 5 × 10-14 THz |
| 100 Millihertz | 1 × 10-13 THz |
| Referens | Millihertz (mHz) | Terahertz (THz) |
|---|---|---|
| European mains electricity | 50000 mHz | 5 × 10-11 THz |
| Concert pitch A above middle C | 440000 mHz | 4.4 × 10-10 THz |
| An FM radio station | 1 × 1011 mHz | 0.0001 THz |
| A Wi-Fi band | 2.4 × 1012 mHz | 0.0024 THz |
| A desktop processor clock | 3 × 1012 mHz | 0.003 THz |
Millihertzen är en frekvensenhet som motsvarar en tusendels hertz. Beteckningen är mHz. En millihertz är en cykel var tusende sekund, knappt sjutton minuter, så enheten beskriver företeelser som upprepas långsamt nog att kunna betraktas.
Det lilla m:et är avgörande. En millihertz är en miljon gånger mindre än en megahertz, och de två skiljs endast av den första bokstavens storlek. Det här är en av få platser i SI där ett skrivfel ändrar en storhet med sex tiopotenser, och det är en återkommande källa till förvirring i handlingar som tappar sina versaler.
Seismologin är enhetens naturliga hemvist. Ett stort jordskalv får hela jorden att klinga som en klocka, och dessa egensvängningar har perioder från minuter till ungefär en timme, vilket placerar dem mellan omkring 0,3 och 5 millihertz. Den lägsta moden, där planeten omväxlande vidgas och dras samman som ett klot, har en period nära tjugo minuter. Att mäta dessa frekvenser var vägen till att kartlägga jordens djupa uppbyggnad innan seismisk tomografi fanns.
Solen svänger i samma område. Helioseismologin studerar tryckvågor fångade i solens inre, vars starkaste signal är en femminutersvängning vid omkring 3,3 millihertz. Att följa miljoner sådana moder avslöjar solens inre rotation och konvektionszonens djup, upplysningar som inget teleskop får genom att titta på ytan.
Havstidvattnet ligger långt under till och med detta. Den viktigaste halvdagliga månfördrivna tidvattenkomponenten återkommer var tolfte timme och tjugofem minuter, omkring 0,022 millihertz, och hela den familj av tidvattenkomponenter som tidvattentabeller byggs av upptar området under en tiondels millihertz.
Tekniken möter enheten i höga byggnaders och långa broars svaj, vars grundmoder faller mellan omkring 100 och 500 millihertz, och i de långsamma reglerkretsarna för uppvärmning och kemisk anläggning, där ett förlopp kan behöva många minuter för att svara på en ändring.
En millihertz motsvarar 0,001 hertz, en cykel per 1000 sekunder eller 1000 mikrohertz.
Terahertzen är en frekvensenhet som motsvarar tusen miljarder hertz. Beteckningen är THz. Den upptar gapet mellan de högsta radiofrekvenserna och det lägsta infraröda ljuset, ett område som under större delen av nittonhundratalet var så svårt att alstra eller påvisa att det kallades terahertzgapet.
Svårigheten var praktisk och inte teoretisk. Elektroniska oscillatorer tar slut ovanför några hundra gigahertz eftersom laddningsbärarna inte hinner svara, medan optiska källor som lasrar tappar verkningsgrad under det infraröda. Bandet däremellan hade ingen bekväm teknik på någondera sidan och förblev i decennier den minst utforskade delen av det elektromagnetiska spektrumet.
Det ändrades med ultrasnabba lasrar och fotoledande antenner, som alstrar terahertzpulser genom att belysa en halvledare med en laserpuls på några femtosekunder. Terahertzspektroskopi i tidsdomänen mäter i dag materialens svar över hela bandet, och tekniken har blivit ett gängse verktyg inom materialvetenskapen.
Säkerhetskontroll är den mest kända tillämpningen. Terahertzstrålning går genom kläder, papper, plast och keramik men stoppas av metall och sugs upp av vatten, och dess energi per foton är alldeles för låg för att jonisera något, så den kan avbilda dolda föremål utan röntgenstrålningens risker. Kroppsskannrar på flygplatser bygger på den principen.
Molekylspektroskopin använder bandet därför att många stora molekyler har rotations- och vibrationstillstånd här. Sprängämnen och narkotika har utmärkande terahertzsignaturer, och tekniken används i läkemedelsindustrins kvalitetskontroll för att skilja kristallformer som andra metoder gör identiska. Konstkonservering tillämpar den för att se under färgskikt utan att röra en duk.
Astronomin observerar vid dessa frekvenser från höga, torra platser eller från omloppsbana, eftersom atmosfärens vattenånga suger upp terahertzstrålning kraftigt. Kallt stoft och molekylgas i stjärnbildningsområden strålar här, och därför byggs observatorier på hög höjd i Chile och vid sydpolen.
Kommunikationsforskningen har börjat tränga in i bandet. Datatakter växer med tillgänglig bandbredd, och ovanför 100 gigahertz finns långt mer utrymme än därunder, så laboratorier har visat trådlösa länkar som bär hundratals gigabit i sekunden vid frekvenser nära en terahertz. Hindret är att vattenånga starkt suger upp dessa vågor och begränsar en länk till några hundra meter i klar luft och till betydligt mindre i regn. Det binder tekniken vid korta språng: förbindelser mellan takantenner, länkar inne i ett datacenter, eller sista sträckan mellan en lyktstolpe och en byggnad, och inte något som liknar en rundradiosändning.
En terahertz motsvarar tusen miljarder hertz, 1000 gigahertz eller en våglängd på ungefär 0,3 millimeter.