Nanometer -Äquivalenzen, Verwendungen und Beispiele, Übungen

Er Nanometer Es ist ein Untermultiple der U -Bahn, das 1 x 10 entspricht^-9 M und Abkürzung 1nm. Es repräsentiert den tausendsten Teil eines Messgeräts, eine Skala, die allgemein im täglichen Leben verwaltet wird.

Beispiele: Ein Zuckermolekül misst 1 nm breit, während das SARS COV 19 -Virus einen Durchmesser zwischen 100 und 160 nm hat.

Abbildung 1. Das Nanometer wird verwendet, um die Abmessungen von Mikroprozessoren auszudrücken. Quelle: pxhere.

Das Wort Nanometer stammt aus der Kombination von zwei griechischen Wörtern: "Nanos", was Zwerg und "Metron" oder Messmuster bedeutet. Das Nano -Präfix war in letzter Zeit in letzter Zeit sehr beliebt, dank des Aufstiegs der Miniaturisierung und der Technologie im Zusammenhang mit extrem kleinen Objekten wie elektronischen Komponenten.

Diese sehr kleinen Technologien, die unter anderem in kurzer Zeit die Schaffung elektronischer Geräte mit großen Rechenfunktionen in einem Laptop ermöglicht haben. Und auch die Kosten betrügerte Kosten, was sie für viele weitere Menschen erschwinglich macht.

Die Medizin hat auch von dieser Miniaturisierung profitiert. Aus diesem Grund musste geeignete Maßeinheiten erstellt werden, um sehr kleine Größen einschließlich des Nanometers auszudrücken, einschließlich des Nanometers.

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Äquivalenzen

Im Folgenden sind Äquivalenzen zwischen dem Nanometer und anderen Maßeinheiten in Wissenschaft und Ingenieurwesen häufig vorhanden und geben eine gute Vorstellung davon, wie klein diese Einheit ist:

Nanometer zur U -Bahn

Das Messgerät ist die Länge der Länge des internationalen Einheitensystems, wenn. In diesem Fall lautet die Äquivalenz:

1nm = 1 x 10^-9 M

In ähnlicher Weise hat 1 Meter 1.000.000.000 nm, das heißt eine Milliarde Nanometer.

Nanometer zu CM

Der Zentimeter ist ein Untermultiple der U -Bahn, die sehr verwendet wird, um alltägliche Objekte zu messen. Die Äquivalenz zwischen Zentimeter und Nanometer ist:

1nm = 1 x 10^-7 cm

Es gibt nicht weniger als 10 Millionen Nanometer im Zentimeter.

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Nanometer zu Millimeter

In Millimeters ist ein Nanometer ein Gerät, das viel verwendet wird, um kleine Dinge wie das Kaliber der Kupferdrähte auszudrücken, ein Nanometer ist:

1nm = 1 x 10^-6 mm

Oder was ist das gleiche, 1 nm ist die millionste Millimeter. Dies bedeutet, dass es 1 Million Nanometer in 1 mm gibt.

Nanometer zu Mikrometer

Das Mikrometer oder das Mikrometer, das abkürzte μM, ist ein weiteres Untermultiple der U -Bahn, das für Dinge verwendet wird, die für das bloße Auge nicht sichtbar sind. Das Micra ist der Millionstel von 1 Meter, deshalb:

1 nm = 0.001 μm

Um eine Vorstellung von diesen Größen zu bekommen: Eine Blutkörperchen hat einen ungefähren Durchmesser von 10 Mikrometer, was nach der angegebenen Äquivalenz 10 betragen würde.000 nm. Und ein Bakterium ist 10 -mal kleiner, es kann 1 MICRA oder 1000 nm messen.

Nanometer zum Picometer

Das Picometer oder PM ist ein Untermultiple der U -Bahn noch kleiner als der Nanometer. Ein Picometer entspricht 1 × 10^-12 M.

1 nm = 1000 pm

Die Picometer eignen sich zur Messung sehr kleiner Wellenlängen, wie z. B. X -Ray, beispielsweise ungefähr 17 Uhr.

Nanometer verwendet

Das Nanometer ist die geeignete Maßeinheit für Nanowissenschaftgrößen: der Anruf Nanoskala o nanoskopische Skala sowie für die Wellenlängen des elektromagnetischen Spektrumsbereichs, der vom Nahinfrarot über das sichtbare Spektrum zu den Gammastrahlen führt.

Nanoskala

In Nanowissenschaften, die in der Studie und Entwicklung von Nanostrukturen besteht.

In dieser Größenordnung ist die Schwerkraft keine relevante Kraft, da die Massen sehr klein sind, andere Wechselwirkungen ihren Platz einnehmen und es notwendig ist, Quanteneffekte zu berücksichtigen.

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Auf diese Weise unterscheiden sich die Eigenschaften der Materialien auf nanoskopischen Ebenen signifikant von denen, die sie im makroskopischen Maßstab haben.

Computer-Chips

Computerchips haben ihre Größe im Laufe der Zeit verringert. Bis zum Ende der 80er Jahre könnten sie ungefähr 2000 Nanometer haben (0.0002 cm). Im Jahr 2009 waren sie 22 Nanometer und derzeit wurde ihre Größe auf 10 Nanometer reduziert. Es wird erwartet, dass es noch mehr reduziert wird, mindestens die Hälfte dieses letzten Wertes.

Sichtbare Spektrumwellenlänge

Das elektromagnetische Spektrum besteht aus dem Kontinuum von Wellenlängen und Frequenzen, in denen elektromagnetische Wellen ausbreitet werden. Sie reichen von Funkwellen über die geringste Energie bis hin zu X -Strahlen und Gammastrahlen, der größten Energie.

In der Mitte ist der sichtbare Lichtbereich: der Wellenlängensatz, auf den das menschliche Auge empfindlich ist.

Das Nanometer ist eine sehr geeignete Maßeinheit für diese Wellenlängen. Dies sind die Werte, die Menschen unterscheiden:

-Rot: 700 nm

-Orange: 665 nm

-Gelb: 630 nm

-Grün: 600 nm.

-Blau: 550 nm.

-Indigo: 470 nm.

-Violett: 450 nm.

Onda -Längen jenseits rot sind als bekannt als als Infrarot, Während Violet Strahlung ist Ultraviolett. Die Sonne emittiert eine elektromagnetische Strahlung hauptsächlich in all diesen Wellenlängen.

Figur 2. Sichtbare Spektrumwellenlängen exprimieren sich normalerweise in Nanometern. Quelle: Wikimedia Commons.

Polarisierende Blätter

Die polarisierenden Blätter wurden gegen Ende der 1920er Jahre vom American Edwin Herbert Land (1909-1991) erfunden. Die Herstellung von Sonnenbrillen ist eine seiner bekanntesten Verwendungen.

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Das verwendete Material besteht aus langen Ketten von Kohlenwasserstoffen, die mit Jod beschichtet und in parallelen Reihen angeordnet sind, deren Trennung geringer ist als die Wellenlänge des zu filmten Lichts.

Daher muss die Trennung etwa einige hundert Nanometer betragen.

Antriebelektronen in den Molekülen haben Mobilität in der gesamten Kette, was sich somit wie ein feiner Treiberdraht verhält.

Auf diese Weise, wenn nicht -polarisiertes Licht das Blatt beeinflusst (das sowohl vertikale als auch horizontal polarisierte Komponenten enthält), beginnen diese Elektronen horizontal in der gesamten Kette zu schwingen.

Das Ergebnis ist eine linear polarisierte Welle mit einem Phasenunterschied von 180 ° in Bezug auf die horizontale Komponente von nicht -polarisiert. Somit absorbiert das polarisierende Blatt diese horizontale Komponente und lässt nur den vertikalen Pass.

Lichtbeugung

Um die Beugung des Lichts zu machen, muss die Größe der Grille in der Größenordnung der Nanometer sein, da die Beugung nur auftritt.

Übungen

Verwandeln Sie die folgenden Maßnahmen in Nanometer:

A) 0.000056 cm

b) 4 Mikrometer

c) 200 PM

d) 40.3 mm

e) 0.0027 DM

Lösung für

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

Lösung b

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

Lösung c

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

Lösung d

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

Lösung e

Ein DM ist ein Dezimeter oder ein Zehntel einer Meter:

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

Verweise

1. Ceiich unam: Was ist ein Nanometer. Erholt von: YouTube.com.
2. Digitales Bild. Was ist ein Nanometer. Erholt von: gusgsm.com.
3. Katz, d. 2017. Physik für Wissenschaftler und Ingenieure. Cengage Lernen.
4. Sardi, m. Nanotechnologie: Die Zukunft zu einem Distanznanometer. Erholt von: Palermo.Edu.
5. Wikipedia. Nanometer. Geborgen von: ist.Wikipedia.Org.