MHz (Megahertz)

Megahertz (MHz) ist ein Einheitenmultiplikator, der eine Million Hertz (106 Hz) darstellt. Hertz ist die Standard-Frequenzeinheit im Internationalen Einheitensystem (System of Units, SI). Sie wird häufig als Maß für elektromagnetische (EM) Strahlung und Schwingungen wie Schall verwendet. Hertz wird auch als Maß für die Taktraten von Mikroprozessoren verwendet, obwohl sich ihre Anwendung geringfügig von der im SI-Standard definierten unterscheidet.

Die Maßeinheit Hertz ist nach Heinrich Hertz (1857-1894) benannt, einem deutschen Physiker, der mit seinen Experimenten die Existenz elektromagnetischer Strahlung nachwies und damit die Theorie des Elektromagnetismus von James Clerk Maxwell bestätigte.

Was beschreibt die Einheit Hertz?

Die Einheit Hertz beschreibt die Frequenz von Wellenzyklen, wie sie in Radiowellen und Schallwellen vorkommen. Sie gibt die Anzahl der Zyklen an, die in einer Sekunde einen bestimmten Punkt durchlaufen. Der SI-Standard definiert ein Hertz als einen Wellenzyklus pro Sekunde, was eine Grundlage für die Messung der Frequenzen unterschiedlicher Wellen bildet. Wenn beispielsweise 200 Zyklen in einer Sekunde einen Punkt durchlaufen, hat die Welle eine Frequenz von 200 Hz.

Die meisten Frequenzen sind viel höher als diese. Multiplikatoren wie Megahertz machen es einfacher, größere Mengen zu referenzieren. Es ist einfacher, mit einer Zahl wie 1 MHz zu arbeiten als mit 1.000.000 Hz oder 100 MHz als mit 100.000.000 Hz. Andere gebräuchliche Multiplikatoren sind Kilohertz (kHz), was 1.000 Hz oder 0,001 MHz entspricht, und Gigahertz (GHz), was 1.000.000.000 Hz oder 1.000 MHz entspricht.

Megahertz in der Anwendung

Die Frequenzen im EM-Spektrum können von einigen Hertz bis zu vielen Septillionen (1025 Hz oder mehr) reichen. Die Frequenzen zwischen 1 MHz und 999 MHz gehören zum Bereich der Radiowellen am unteren Ende des EM-Spektrums. Eine Radiowelle mit einer Frequenz von 1 MHz liegt in der Nähe der Mitte des AM-Rundfunkbands. Eine Radiowelle mit einer Frequenz von 100 MHz liegt in der Nähe der Mitte des FM-Rundfunkbands.

Die Frequenzen der Wellen verhalten sich umgekehrt proportional zu ihren Wellenlängen. Die Wellenlänge ist ein Maß für den Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Wellenbergen. Je kürzer die Wellenlänge, desto höher die Frequenz. Je länger die Wellenlänge, desto niedriger die Frequenz. Eine EM-Welle mit einer Frequenz von 1 MHz hat beispielsweise eine Wellenlänge von 300 Metern oder etwa 980 Fuß (fast 300 Meter). Eine Welle mit einer Frequenz von 100 MHz hat eine Wellenlänge von nur 3 Metern, was etwas weniger als 10 Fuß ist.

Megahertz und Schallwellen

Megahertz wird auch zur Messung von Schallwellen verwendet, die den Bereich des menschlichen Gehörs überschreiten, der etwa 20 Hz bis 20 kHz beträgt. Töne, die größer als 20 kHz sind, werden als Ultraschall bezeichnet, der 200 MHz überschreiten kann. Einige Tiere können Töne im Ultraschallbereich hören – darunter Katzen, Hunde, Fledermäuse und Belugawale –, aber selbst sie befinden sich eher am unteren Ende des Ultraschallspektrums.

Ultraschall im Megahertzbereich wird jedoch in großem Umfang für medizinische Zwecke (zum Beispiel die medizinische Bildgebung) eingesetzt. Die meisten Ultraschallgeräte verwenden Frequenzen zwischen 2 MHz und 18 MHz. Je höher die Frequenz, desto besser die Bildauflösung. Je niedriger die Frequenz, desto tiefer kann der Schall in den Körper eindringen, allerdings auf Kosten einer höheren Auflösung.