定义
赫兹是频率的国际单位制单位，符号写作 Hz，1 赫兹指每秒钟发生 1 次周期性事件，也即每秒 1 个周期[2]。由于周期指重复事件发生的最小时间间隔，频率在数值上等于周期的倒数，因此赫兹在基础单位下等价于秒的倒数 s⁻¹，量纲为时间的倒数[2][4]。
这一单位可以用于任何具有周期性的现象，例如时钟每秒摆动 1 次可称为 1 赫兹，心脏每秒搏动 1 次也可用 1 赫兹表示[2]。需要说明的是，角速度和角频率虽然与频率一样具有时间倒数的量纲，但习惯上不以赫兹为单位，而使用弧度每秒（rad/s）[3]。
原理
设一段时间 $t$ 内某周期性事件重复发生了 $n$ 次，则该事件发生的频率为 $f = n / t$，单位为赫兹[4]。若以 $T$ 表示周期，则频率与周期的关系为 $f = 1 / T$，周期越短对应的频率越高[4]。
赫兹所依托的时间基准来自原子跃迁。国际计量委员会将秒定义为铯-133 原子基态两个超精细能级之间跃迁所对应辐射的 9192631770 个周期的持续时间，据此，该跃迁辐射的频率恰好等于 9192631770 赫兹[1][2]。这一规定把频率单位与时间基准直接绑定在一起。
发展历程
赫兹这一名称来自德国物理学家海因里希·鲁道夫·赫兹（Heinrich Rudolf Hertz，1857 年 2 月 22 日—1894 年 1 月 1 日）[4]。他在 1887 年进行的实验首次证实了电磁波的存在，并在 1888 年前后发表相关论文，其工作表明这些波具有反射、聚焦等与光相似的性质，且传播速度与光速相同[5]。
1930 年，国际电工委员会提出以赫兹作为频率单位的名称，1960 年国际计量大会批准通过，赫兹由此取代了此前常用的“每秒周数”称谓，成为频率的国际标准单位[5]。此后随着测量范围不断扩展，赫兹的十进倍数单位被广泛采用，常用的依次有千赫（kHz，10³ Hz）、兆赫（MHz，10⁶ Hz）、吉赫（GHz，10⁹ Hz）和太赫（THz，10¹² Hz），更高处还包括拍赫（PHz）与艾赫（EHz）等[1][2]。
早期无线电频率多以千赫和兆赫计量，电话通信中话音的频率范围约为 300 至 3400 赫兹，而调频无线电广播使用的频段约为 88 至 108 兆赫[5]。这些数值反映了赫兹在不同技术领域的跨度。
应用
赫兹最常见的用途之一是描述周期性波形和音调，特别是无线电与音频相关领域[2]。在电磁波谱中，无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线和伽马射线等都可以用频率区间来划分，其中人眼可感知的可见光大致对应 300 太赫兹至 750 太赫兹之间的电磁辐射[6]。
在电子与计算领域，赫兹用来标示计算机和其他电子设备被驱动的时钟频率[2]。在通信与光学中，光纤的通带能力也以频率衡量，单模光纤的通带可达 100 GHz/km，多模光纤则可超过 10 GHz/km[7]。
除电磁波与机械振动外，赫兹还用于描述引力波、物质波等各类波动现象，在与周期振荡和转动相关的工程技术中被普遍使用[5]。这意味着该单位并不局限于某一类具体波动。
局限
赫兹衡量的是单位时间内周期事件的次数，本身不包含相位、振幅等信息，因此单凭频率数值无法完整描述一个周期信号的形态[2]。
该单位不适用于非周期或单次发生的现象。虽然角速度与角频率同频率一样具有时间倒数的量纲，但它们习惯上以弧度每秒而非赫兹表示，混用会带来换算上的偏差[3]。
在工程实践中，频率的测量范围受仪器与基准限制；不同频段往往需要不同的测量手段，高频段（如太赫兹以上）的计量难度明显高于低频段[1]。此外，频率与转速、心率等指标也各有习惯单位，例如旋转机械常用每分钟转速（rpm），医学中的心率以次每分钟（bpm）计量[6]。