Nanometerekvivalenser, användningar och exempel, övningar

han nanometer Det är en undermultiple i tunnelbanan som motsvarar 1 x 10^-9 m och förkortade 1nm. Det representerar den tusendel delen av en mätare, en skala som vanligtvis hanteras i det dagliga livet.

Som exempel: En sockermolekyl mäter 1 nm bred, medan SARS COV 19 -viruset har en diameter mellan 100 och 160 nm.

Figur 1. Nanometern används för att uttrycka dimensionerna på mikroprocessorer. Källa: Pxhere.

Ordet nanometer härstammar från kombinationen av två grekiska ord: "nanos" som betyder dvärg och "metron" eller mätmönster. Nano -prefixet har varit mycket populärt nyligen, tack vare ökningen av miniatyrisering och teknik relaterad till extremt små föremål, till exempel elektroniska komponenter.

Dessa mycket små tekniker möjliggjorde bland annat skapandet av elektroniska enheter med stora datorfunktioner i en bärbar dator. Och också avstängda kostnader, vilket gör dem överkomliga för många fler människor.

Medicinsk vetenskap har också gynnats av denna miniatyrisering. Det var därför det var nödvändigt att skapa lämpliga måttenheter för att uttrycka mycket små storlekar, inklusive nanometern.

[TOC]

Likvärdighet

Följande är ekvivalens mellan nanometern och andra måttenheter som ofta inom vetenskap och teknik och ger en god uppfattning om hur liten denna enhet är:

Nanometer till Metro

Mätaren är enhetens längd på det internationella enhetssystemet om. I detta fall är ekvivalensen:

1nm = 1 x 10^-9 m

På liknande sätt har 1 meter 1.000.000.000 nm, det vill säga en miljard nanometer.

Nanometer till CM

Centimetern är en submultiple i tunnelbanan som är mycket van vid att mäta vardagliga föremål. Ekvivalensen mellan centimeter och nanometer är:

1nm = 1 x 10^-7 centimeter

Det finns inte mindre än 10 miljoner nanometer i en centimeter.

Kan tjäna dig: spänningskälla

Nanometer till millimeter

I millimeter är en enhet som används mycket för att uttrycka små saker som kaliber av koppartrådar, till exempel en nanometer är:

1nm = 1 x 10^-6 mm

Eller vad som är detsamma, 1 nm är miljonmi för en millimeter. Det betyder att det finns 1 miljon nanometer på 1 mm.

Nanometer till mikron

Mikrometern eller mikrometern, förkortad μm, är en annan submultiple i tunnelbanan som används för saker som inte är synliga för blotta ögat. Micra är därför miljonm meter, därför:

1 nm = 0.001 μm

För att få en uppfattning om dessa storlekar: En blodcell har en ungefärlig diameter på 10 mikron, vilket enligt den givna ekvivalensen skulle vara 10.000 nm. Och en bakterie är 10 gånger mindre, den kan mäta 1 micra eller 1000 nm.

Nanometer till picometer

Picometer eller PM, är en submultiple i tunnelbanan ännu mindre än nanometern. En picometer är lika med 1 × 10^-12 m.

1 nm = 1000 pm

Picometrarna är lämpliga för att mäta mycket små våglängder, till exempel x -ray, som är ungefär 17.00.

Nanometer använder

Nanometern är lämplig måttenhet för nanovetenskapsstorlekar: samtalet Nanoskala o nanoskopisk skala, såväl som för våglängderna i det elektromagnetiska spektrumområdet som går från den nära infraröd, genom det synliga spektrumet till gammastrålarna.

Nanoskala

I nanovetenskap, som består i studien och utvecklingen av nanostrukturer, sträcker sig intervallet från 1 till 100 nanometer, så nanometern är en lämplig enhet för de storlekar som hanteras där.

På denna skala är tyngdkraft inte en relevant kraft, eftersom massorna är mycket små, men andra interaktioner tar sin plats och det är nödvändigt att börja ta hänsyn till kvanteffekter.

Kan tjäna dig: månen

På detta sätt skiljer sig egenskaperna hos materialen på nanoskopiska nivåer avsevärt från de de har i makroskopisk skala.

Datorchip

Datorchips har minskat sin storlek över tid. I slutet av 80 -talet kunde de ha cirka 2000 nanometer (0.0002 cm). 2009 var de 22 nanometer och för närvarande reducerades deras storlek till 10 nanometer. Det förväntas minska ännu mer, åtminstone hälften av detta sista värde.

Synlig spektrumvåglängd

Det elektromagnetiska spektrumet består av kontinuum av våglängder och frekvenser i vilka elektromagnetiska vågor förökas. De sträcker sig från radiovågor, den minsta energin, till x -rays och gammastrålar, den största energin.

I mitten är det synliga ljusområdet: Våglängden som det mänskliga ögat är känsligt.

Nanometern är en mycket lämplig måttenhet för dessa våglängder. Det här är de värden som människor skiljer:

-Röd: 700 nm

-Orange: 665 nm

-Gul: 630 nm

-Grön: 600 nm.

-Blå: 550 nm.

-Indigo: 470 nm.

-Violet: 450 nm.

Onda längder bortom rött kallas infraröd, Medan Violet är strålning ultraviolett. Solen avger elektromagnetisk strålning främst i alla dessa våglängder.

figur 2. Synliga spektrumvåglängder uttrycker vanligtvis sig i nanometer. Källa: Wikimedia Commons.

Polariserande ark

De polariserande arken uppfanns mot slutet av 1920-talet av American Edwin Herbert Land (1909-1991). Tillverkningen av solglasögon är en av dess mest kända användningsområden.

Kan tjäna dig: Brayton Cycle: Process, Efficiency, Applications, Ovsts

Det använda materialet består av långa kedjor av kolväten belagda med jod och arrangeras i parallella rangordningar, vars separering är mindre än våglängden för ljuset som ska filtreras.

Därför måste separationen vara cirka några hundra nanometer.

Att köra elektroner i molekylerna har rörlighet i hela kedjan, som således uppträder som en fin drivtråd.

På detta sätt, när icke -polariserat ljus påverkar arket (som innehåller både vertikala och horisontellt polariserade komponenter), börjar dessa elektroner svänga horisontellt i kedjan.

Resultatet är en linjärt polariserad våg, med en skillnad på 180 ° fas med avseende på den horisontella komponenten i icke -polariserat ljus, som är ömsesidigt avbrutna. Således absorberar polariseringsarket denna horisontella komponent och låter bara det vertikala passet.

Ljusdiffraktion

För att göra diffraktionen av ljuset måste storleken på gallerna vara i storleksordningen nanometrar, eftersom diffraktionen endast inträffar om hinderets dimension är mindre än incidentlängden incident.

Övningar

Förvandla följande mått till nanometrar:

a) 0.000056 cm

b) 4 mikron

c) 200 pm

d) 40.3 mm

e) 0.0027 DM

Lösning till

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

Lösning B

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

Lösning C

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

Lösning D

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

Lösning E

En DM är en decimeter eller tiondel av en meter:

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

Referenser

1. Ceiich UNAM: Vad är en nanometer. Återhämtat sig från: YouTube.com.
2. Digitalbild. Vad är en nanometer. Återhämtat sig från: gusgsm.com.
3. Katz, D. 2017. Fysik för forskare och ingenjörer. Cengage Learning.
4. Sardi, m. Nanoteknik: Framtiden till en avstånd nanometer. Återhämtat sig från: Palermo.Edu.
5. Wikipedia. Nanometer. Återhämtad från: är.Wikipedia.org.