Równoważność nanometru, zastosowania i przykłady, ćwiczenia

On nanometr Jest to podśmiewanie metra, które jest równoważne 1 x 10^-9 M i skrócone 1 nm. Reprezentuje tysiączną część miernika, skalę powszechnie zarządzaną w życiu codziennym.

Według przykładów: cząsteczka cukru mierzy 1 nm szerokość, podczas gdy wirus SARS COV 19 ma średnicę od 100 do 160 nm.

Rysunek 1. Nanometr służy do wyrażenia wymiarów mikroprocesorów. Źródło: Pxhere.

Słowo nanometr pochodzi z kombinacji dwóch greckich słów: „nanos”, co oznacza karłowatę i „metron” lub wzór pomiarowy. Prefiks Nano był ostatnio bardzo popularny, dzięki rozwojowi miniaturyzacji i technologii związanej z wyjątkowo małymi obiektami, takimi jak komponenty elektroniczne.

Te bardzo małe technologie umożliwiły między innymi tworzenie urządzeń elektronicznych z dużymi możliwościami obliczeniowymi w laptopie. A także koszty zwolnione, co czyni je przystępnymi dla wielu innych osób.

Nauka medyczna skorzystała również z tej miniaturyzacji. Dlatego konieczne było stworzenie odpowiednich jednostek miary, aby wyrażać bardzo małe rozmiary, w tym nanometr.

[TOC]

Równoważniki

Poniżej znajdują się równoważniki między nanometrem a innymi jednostkami miarowymi często w nauce i inżynierii oraz dają dobre wyobrażenie o tym, jak mała jest ta jednostka:

Nanometr do metra

Miernik jest jednostką długości międzynarodowego systemu jednostek, jeśli. W takim przypadku równoważność jest:

1nm = 1 x 10^-9 M

Podobnie 1 metr ma 1.000.000.000 nm, to znaczy o miliard nanometrów.

Nanometr do CM

Centymetr jest podmieniem metra bardzo używanego do pomiaru codziennych obiektów. Równoważność między centymetrem a nanometrem wynosi:

1nm = 1 x 10^-7 cm

W centymetrze jest mniej niż 10 milionów nanometrów.

Może ci służyć: źródło napięcia

Nanometr do milimetra

W milimetrach jednostka, która jest często używana do wyrażania małych rzeczy, takich jak kaliber przewodów miedzianych, na przykład nanometr to:

1nm = 1 x 10^-6 mm

Lub co to samo, 1 nm jest milionem milimetra. Oznacza to, że w 1 mm jest 1 milion nanometrów.

Nanometr do mikronów

Mikrometr lub mikrometr, skrócony μM, jest kolejnym podmieniem metra, który jest używany do rzeczy, które nie są widoczne dla nagiego oka. Dlatego Micra jest milionem 1 metra:

1 nm = 0.001 μm

Aby dowiedzieć się o tych rozmiarach: krwinki ma przybliżoną średnicę 10 mikronów, które zgodnie z daną równoważnością wyniosłyby 10.000 nm. A bakteria jest 10 razy mniejsza, może mierzyć 1 micra lub 1000 nm.

Nanometr do pikometru

Picometr lub PM, jest podmieniem metra jeszcze mniejszym niż nanometr. Picometr to 1 × 10^-12 M.

1 nm = 1000 pm

Picometry są odpowiednie do pomiaru bardzo małych długości fal, takich jak na przykład X -Ray, które są około 17:00.

Nanometr używa

Nanometr jest odpowiednią jednostką miary dla rozmiarów nanonauki: wezwanie Nanoskal o Skala nanoskopowa, a także dla długości fali obszaru widma elektromagnetycznego, która przechodzi od bliskiej podczerwieni, przez widmo widzialne do promieni gamma.

Nanoskal

W nanonauce, która polega na badaniu i rozwoju nanostruktur, zakresy wahają się od 1 do 100 nanometrów, więc nanometr jest odpowiednią jednostką dla rozmiarów, które są tam obsługiwane.

W tej skali grawitacja nie jest istotną siłą, ponieważ masy są bardzo małe, ale inne interakcje zajmują ich miejsce i konieczne jest rozpoczęcie uwzględnienia efektów kwantowych.

Może ci służyć: księżyc

W ten sposób właściwości materiałów na poziomach nanoskopowych różnią się znacznie od właściwości w skali makroskopowej.

Czipy komputerowe

Chipy komputerowe zmniejszają się z czasem. Pod koniec lat 80. mogli mieć około 2000 nanometrów (0.0002 cm). W 2009 roku miały 22 nanometry, a obecnie ich rozmiar został zmniejszony do 10 nanometrów. Oczekuje się, że zmniejszy się jeszcze bardziej, co najmniej połowa tej ostatniej wartości.

Widoczna długość fali widma

Widmo elektromagnetyczne składa się z kontinuum długości fali i częstotliwości, w których fale elektromagnetyczne są propagowane. Obejmują one od fal radiowych, najmniejszej energii, do x -działających i promieni gamma, największej energii.

Pośrodku znajduje się widzialny zasięg światła: zestaw długości fali, do którego ludzkie oko jest wrażliwe.

Nanometr jest bardzo odpowiednią jednostką miary dla tych długości fal. Są to wartości, które ludzie rozróżniają:

-Czerwony: 700 nm

-Orange: 665 nm

-Żółty: 630 nm

-Zielony: 600 nm.

-Niebieski: 550 nm.

-Indigo: 470 nm.

-Fiolet: 450 nm.

Onda długości poza czerwonem są znane jako podczerwień, podczas gdy po Violet jest promieniowanie ultrafioletowy. Słońce emituje promieniowanie elektromagnetyczne głównie we wszystkich tych długościach fal.

Rysunek 2. Widoczne długości fali spektrum zwykle wyrażają się w nanometrach. Źródło: Wikimedia Commons.

Arkusze polaryzacyjne

Arkusze polaryzacyjne zostały wynalezione pod koniec lat dwudziestych XX wieku przez American Edwin Herbert Land (1909-1991). Produkcja okularów przeciwsłonecznych jest jednym z jego najbardziej znanych zastosowań.

Może ci służyć: Brayton Cycle: proces, wydajność, zastosowania, ćwiczenia

Zastosowany materiał składa się z długich łańcuchów węglowodorów pokrytych jodem i ułożonym w równolegle, których separacja jest mniejsza niż długość fali światła do filtrowania.

Dlatego separacja musi być około kilkuset nanometrów.

Prowadzenie elektronów w cząsteczkach ma mobilność w całym łańcuchu, co zachowuje się jak drobny przewód kierowcy.

W ten sposób, gdy nie spolaryzowane światło wpływa na arkusz (który zawiera zarówno elementy pionowe, jak i poziomo spolaryzowane), elektrony te zaczynają oscylować poziomo w łańcuchu.

Rezultatem jest liniowo spolaryzowana fala, z różnicą fazową 180º w odniesieniu do poziomego składnika nie spolaryzowanego światła, które są wzajemnie anulowane. Zatem arkusz polaryzacyjny pochłania ten poziomy komponent, pozwalając tylko przejść pionowo.

Dyfrakcja lekka

Aby dokonać dyfrakcji światła, wielkość grilli musi być rzędu nanometrów, ponieważ dyfrakcja występuje tylko wtedy, gdy wymiar przeszkody jest mniejszy niż incydent długości padania.

Ćwiczenia

Przekształć następujące miary w nanometry:

a) 0.000056 cm

b) 4 mikrony

c) 200 pm

D) 40.3 mm

e) 0.0027 DM

Rozwiązanie

0.000056 cm = 0.000056 cm x 1 x 10⁷ Nm/cm = 560 nm

Rozwiązanie b

4 mikrona = 4 mikrony x 1000 nm/μm = 4000 nm

Rozwiązanie c

200 pm = 200 pm x 0.001 nm/pm = 0.2 nm

Rozwiązanie d

40.3 mm = 40.3 mm x 1 x 10⁶ Nm/mm = 40.3 x 10⁶ nm

Rozwiązanie e

DM to dziesiąta lub dziesiąta jednego metra:

0.0027 DM = 0.0027 dm x 1 x 10⁸ NM/DM = 270000 nm

Bibliografia

1. Ceiich Unam: czym jest nanometr. Odzyskane z: YouTube.com.
2. Obraz cyfrowy. Co to jest nanometr. Odzyskany z: gusgsm.com.
3. Katz, d. 2017. Fizyka dla naukowców i inżynierów. Cengage Learning.
4. Sardi, m. Nanotechnologia: przyszłość nanometru odległości. Odzyskane z: Palermo.Edu.
5. Wikipedia. Nanometr. Odzyskane z: jest.Wikipedia.org.