Nanometerekvivalenser, bruksområder og eksempler, øvelser

Han nanometer Det er en submultippel av t -banen som tilsvarer 1 x 10^-9 m og forkortet 1nm. Det representerer den tusenvis delen av en meter, en skala som ofte styres i dagliglivet.

Som eksempler: Et sukkermolekyl måler 1 nm bredt, mens SARS Cov 19 -viruset har en diameter på mellom 100 og 160 nm.

Figur 1. Nanometeret brukes til å uttrykke dimensjonene til mikroprosessorer. Kilde: Pxhere.

Ordet nanometer stammer fra kombinasjonen av to greske ord: "nanos" som betyr dverg, og "metron", eller målemønster. Nano -prefikset har vært veldig populært nylig, takket være fremveksten av miniatyrisering og teknologi relatert til ekstremt små objekter, for eksempel elektroniske komponenter.

Disse veldig små teknologiene muliggjorde blant annet å lage elektroniske enheter med store databehandlingsmuligheter i en bærbar PC. Og også kallede kostnader, noe som gjør dem rimelige for mange flere mennesker.

Medisinsk vitenskap har også hatt godt av denne miniatyriseringen. Det var grunnen til at det var nødvendig å lage passende måleenheter for å uttrykke veldig små størrelser, inkludert nanometeret.

[TOC]

Ekvivalenser

Følgende er ekvivalenser mellom nanometeret og andre måleenheter hyppig i vitenskap og ingeniørfag og gir en god ide om hvor liten denne enheten er:

Nanometer til Metro

Måleren er enhetens enhet på det internasjonale systemet med enheter hvis. I dette tilfellet er ekvivalensen:

1nm = 1 x 10^-9 m

Tilsvarende har 1 meter 1.000.000.000 nm, det vil si en milliard nanometer.

Nanometer til CM

Centimeter er en submultippel av t -banen som er veldig brukt til å måle hverdagsobjekter. Ekvivalensen mellom centimeter og nanometer er:

1nm = 1 x 10^-7 CM

Det er ikke mindre enn 10 millioner nanometer i en centimeter.

Kan tjene deg: spenningskilde

Nanometer til millimeter

I millimeter, en enhet som brukes mye for å uttrykke små ting som kaliberet for kobberledninger, er for eksempel et nanometer:

1nm = 1 x 10^-6 mm

Eller hva som er det samme, 1 nm er en milliondel av en millimeter. Det betyr at det er 1 million nanometer i 1 mm.

Nanometer til mikron

Mikrometeret eller mikrometeret, forkortet μm, er en annen submultippel av t -banen som brukes til ting som ikke er synlig for det blotte øye. Mikraen er den milliondel av 1 meter, derfor:

1 nm = 0.001 μm

For å få en ide om disse størrelsene: En blodcelle har en omtrentlig diameter på 10 mikron, som i henhold til den gitte ekvivalensen ville være 10.000 nm. Og en bakterie er 10 ganger mindre, den kan måle 1 mikra eller 1000 nm.

Nanometer til Picometer

Picometeret eller PM, er en submultippel av t -banen enda mindre enn nanometeret. Et picometer tilsvarer 1 × 10^-12 m.

1 nm = 1000 pm

Picometrene er egnet for å måle veldig små bølgelengder, for eksempel X -Ray, for eksempel, som er omtrent 17.00.

Nanometer bruker

Nanometeret er den aktuelle måleenheten for nanovitenskapelige størrelser: samtalen Nanoskala O nanoskopisk skala, så vel som for bølgelengdene til det elektromagnetiske spektrumområdet som går fra nær infrarød, gjennom det synlige spekteret til gammastrålene.

Nanoskala

I nanovitenskap, som består i studien og utviklingen av nanostrukturer, varierer områdene fra 1 til 100 nanometer, så nanometeret er en passende enhet for størrelsene som håndteres der.

I denne skalaen er ikke tyngdekraften en relevant styrke, siden massene er veldig små, men andre interaksjoner tar sin plass og det er nødvendig å begynne å ta hensyn til kvanteeffekter.

Kan tjene deg: måne

På denne måten skiller egenskapene til materialene på nanoskopiske nivåer seg betydelig fra de de har i makroskopisk skala.

Datamaskinbrikker

Datamaskinbrikker har redusert størrelsen over tid. På slutten av 80 -tallet kunne de ha rundt 2000 nanometer (0.0002 cm). I 2009 var de 22 nanometer, og for tiden ble størrelsen redusert til 10 nanometer. Det forventes å redusere enda mer, minst halvparten av denne siste verdien.

Synlig spektrumbølgelengde

Det elektromagnetiske spekteret består av kontinuum av bølgelengder og frekvenser der elektromagnetiske bølger blir forplantet. De spenner fra radiobølger, minst energi, til x -stråler og gammastråler, den største energien.

I midten er det synlige lysområdet: bølgelengden settet som det menneskelige øyet er følsomt.

Nanometeret er en veldig passende måleenhet for disse bølgelengdene. Dette er verdiene som folk skiller:

-Rød: 700 nm

-Oransje: 665 nm

-Gul: 630 nm

-Grønn: 600 nm.

-Blå: 550 nm.

-Indigo: 470 nm.

-Fiolett: 450 nm.

Onda -lengder utover rødt er kjent som infrarød, Mens etter fiolett er stråling Ultraviolet. Solen avgir elektromagnetisk stråling hovedsakelig i alle disse bølgelengdene.

Figur 2. Synlige spektrumbølgelengder uttrykker seg vanligvis i nanometer. Kilde: Wikimedia Commons.

Polariserende ark

De polariserende arkene ble oppfunnet mot slutten av 1920-tallet, av det amerikanske Edwin Herbert Land (1909-1991). Produksjonen av solbriller er en av de mest kjente bruksområdene.

Kan tjene deg: Brayton Cycle: Prosess, effektivitet, applikasjoner, øvelser

Materialet som brukes består av lange kjeder av hydrokarboner belagt med jod og anordnet i parallelle rekker, hvis separasjon er mindre enn bølgelengden til lyset som skal filtreres.

Derfor må separasjonen være rundt noen hundre nanometer.

Å kjøre elektroner i molekylene har mobilitet i hele kjeden, som dermed oppfører seg som en fin førertråd.

På denne måten, når ikke -polarisert lys påvirker arket (som inneholder både vertikale og horisontalt polariserte komponenter), begynner disse elektronene å svinge horisontalt i hele kjeden.

Resultatet er en lineært polarisert bølge, med en 180º faseforskjell med hensyn til den horisontale komponenten av ikke -polarisert lys, som gjensidig kanselleres. Dermed absorberer det polariserende arket denne horisontale komponenten, og lar bare det vertikale passet.

Lysdiffraksjon

For å lage diffraksjonen av lyset, må størrelsen på grillene være i rekkefølgen på nanometer, siden diffraksjonen bare oppstår hvis dimensjonen til hindringen er mindre enn hendelseslengdehendelsen.

Øvelser

Transformer følgende tiltak til nanometer:

a) 0.000056 cm

b) 4 mikron

c) 200 pm

d) 40.3 mm

e) 0.0027 DM

Løsning på

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

Løsning b

4 mikron = 4 mikron x 1000 nm/μm = 4000 nm

Løsning c

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

Løsning d

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

Løsning e

En DM er en desimeter, eller tiendedel av en meter:

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

Referanser

1. Ceiich UNAM: Hva er et nanometer. Gjenopprettet fra: YouTube.com.
2. Digitalt bilde. Hva er et nanometer. Gjenopprettet fra: Gusgsm.com.
3. Katz, d. 2017. Fysikk for forskere og ingeniører. Cengage Learning.
4. Sardi, m. Nanoteknologi: fremtiden til et nanometer for avstand. Gjenopprettet fra: Palermo.Edu.
5. Wikipedia. Nanometer. Gjenopprettet fra: er.Wikipedia.org.