Convertire nm in m nanometro ↔ metro Gratis Online Sicuro

Mettere una lunghezza d'onda nell'equazione: come convertire nm in m

Le formule della fisica sono scritte per i metri, ma la luce, gli atomi e le molecole si misurano in nanometri. Uno studente a cui viene detto che la luce verde ha una lunghezza d'onda di 550 nm non può inserirla direttamente nella formula della frequenza o dell'energia del fotone; i 550 devono diventare 0,00000055 m, ovvero 5,5 volte dieci alla meno sette. Ogni corso di ottica, ogni laboratorio di spettroscopia e ogni scheda tecnica di un laser o di un LED chiede la stessa mossa. Per farla, converti nm in m, e questa pagina lo fa mentre scrivi, mostrando il risultato per esteso e in notazione scientifica.

La regola è una divisione per un miliardo, che sposta la virgola di nove posti a sinistra. È esatta, ma il risultato ha molti zeri, ed è per questo che la notazione scientifica è il modo più chiaro di scriverlo. Le sezioni che seguono danno la regola con esempi, ritratti di entrambe le unità, un confronto, i luoghi in cui la conversione serve e gli errori da evitare.

Come convertire nm in m: si divide per 1.000.000.000

La regola

Un nanometro è un miliardesimo di metro, 10 alla meno nove. Per convertire nm in m, dividi il numero di nanometri per un miliardo, o sposta la virgola di nove posti a sinistra. 1 nm è 1e-9 m, 550 nm è 5,5e-7 m, 0,3 nm è 3e-10 m e 1.000.000.000 nm è 1 m. Nell'altra direzione, moltiplica per un miliardo.

Esempi

La luce verde di 550 nm è 5,5e-7 m. La luce rossa di 700 nm è 7e-7 m. Una riga ultravioletta di 254 nm è 2,54e-7 m. Un virus di 100 nm è 1e-7 m. Una molecola d'acqua di 0,3 nm è 3e-10 m. Un atomo di idrogeno di 0,1 nm è 1e-10 m.

Contare per migliaia

Per una conversione mentale da nm a m, procedi a passi di tre: da nanometro a micrometro sono tre posti, da micrometro a millimetro altri tre, da millimetro a metro altri tre. 550 nm sono 0,55 µm, poi 0,00055 mm, poi 0,00000055 m. Ogni passo è una divisione per mille, e i tre insieme danno il miliardo.

Notazione scientifica

Scrivi la risposta come un numero tra 1 e 10 per una potenza di dieci. 550 nm diventa 5,5 volte dieci alla meno 7. L'esponente è il numero di posti di cui si è spostata la virgola, con un segno meno per un numero piccolo. Inserisci tali valori in una calcolatrice con il tasto E: 5.5E-7.

Il nanometro

Un miliardesimo di metro

Il nanometro è un miliardesimo di metro. Il prefisso nano viene dal greco per nano. L'unità si usa per le lunghezze d'onda della luce, per le dimensioni di molecole e virus e per le strutture dei microchip. Il simbolo è nm.

La scala sotto il micrometro

Un nanometro è un millesimo di micrometro e mille volte un picometro. Gli atomi sono circa 0,1 nm, che sono 100 picometri. L'ångström, un'unità più vecchia di 0,1 nm, compare ancora in chimica e cristallografia.

Il metro

L'unità di base

Il metro è l'unità di base di lunghezza del SI, definita a partire dalla velocità della luce. Le formule fisiche sono scritte in unità SI, quindi una lunghezza d'onda deve essere in metri per dare una frequenza in hertz o un'energia in joule.

La base delle formule

La velocità della luce, 299.792.458 m/s, la costante di Planck, 6,626e-34 J s, e la costante di Rydberg usano tutte i metri. Ecco perché la conversione è il primo passo in molti calcoli.

Nanometro e metro a confronto

Un metro è un miliardo di nanometri. La conversione da nanometri a metri produce numeri con molti zeri, e gli scienziati li scrivono in potenze di dieci. Una lunghezza d'onda di 550 nm è 5,5e-7 m; un intervallo da 380 a 750 nm è da 3,8e-7 a 7,5e-7 m.

Quando presenti i risultati, tieni i nanometri dove i numeri sono leggibili e i metri nelle formule. Non mescolare i due in un calcolo senza conversione; un fattore di un miliardo è facile da perdere.

Dove ti servirà

Frequenza della luce

La frequenza è uguale alla velocità della luce divisa per la lunghezza d'onda. Per 550 nm, converti in 5,5e-7 m, poi dividi 3e8 per 5,5e-7 per ottenere 5,45e14 hertz. Se dimentichi di convertire e usi 550, la risposta è un miliardo di volte troppo piccola. La luce rossa di 700 nm ha una frequenza di 4,3e14 Hz, il viola di 400 nm 7,5e14 Hz.

Energia del fotone

L'energia di un fotone è la costante di Planck per la frequenza, o hc diviso per la lunghezza d'onda. Per 550 nm, 5,5e-7 m: 6,626e-34 per 3e8 diviso 5,5e-7 dà 3,6e-19 joule, 2,25 elettronvolt. Il calcolo richiede prima il passaggio del calcolo «converti nm in m».

Diffrazione e reticoli

Un reticolo con 600 linee per millimetro ha una spaziatura di 1.667 nm, 1,667e-6 m. Per una luce di 550 nm l'angolo del primo ordine è l'arcoseno di 550 diviso 1.667, che è 19,3 gradi. La formula richiede entrambi nella stessa unità; i nanometri vanno bene se anche la spaziatura è in nanometri.

Radio e microonde

Le onde più lunghe sono in metri: una stazione FM a 100 MHz ha una lunghezza d'onda di 3 m, 3e9 nm. Un telefono cellulare a 2,4 GHz ha 12,5 cm, 1,25e8 nm. Lo stesso spettro elettromagnetico copre 15 ordini di grandezza, dai raggi gamma a 1e-3 nm alle lunghe onde radio di migliaia di metri.

Lo spettro elettromagnetico

Dai raggi X alla radio

I raggi X hanno lunghezze d'onda da 0,01 a 10 nm, da 1e-11 a 1e-8 m. L'ultravioletto è da 10 a 400 nm. La luce visibile è da 380 a 750 nm. L'infrarosso è da 750 nm a 1 mm, 1e-3 m. Le microonde sono da 1 mm a 1 m. La radio è più lunga di 1 m. Collocare ogni banda in metri dà un'unica scala.

Una tabella di riferimento

Raggio X duro 0,1 nm, 1e-10 m; raggio X molle 5 nm, 5e-9 m; UV-C 254 nm, 2,54e-7 m; verde 550 nm, 5,5e-7 m; vicino infrarosso 1.000 nm, 1e-6 m; infrarosso termico 10.000 nm, 1e-5 m.

Un esempio svolto

Di che colore è un laser?

Un laser ha una lunghezza d'onda di 532 nm. Per convertire nm in m, dividi per 1e9: 5,32e-7 m. La frequenza è 3e8 diviso 5,32e-7, che è 5,64e14 Hz. L'energia del fotone è 2,33 eV. Un puntatore laser di questa lunghezza d'onda è verde. Un rapido confronto con la tabella dello spettro qui sopra lo conferma.

Controllo

Moltiplica 5,32e-7 per 1e9 e torni a 532. Se ottieni 5,32e2, è lo stesso numero in forma esponenziale.

Controlli finali

Andata e ritorno

Moltiplica la tua risposta per un miliardo. Se torni ai nanometri da cui eri partito, la conversione è giusta. Se finisci a 1e6 o 1e12 volte fuori, controlla l'esponente.

Appunti

Scrivi entrambe le cifre e l'esponente nei tuoi appunti. Un lettore successivo può così seguire i tuoi passaggi.

Laser in medicina e nell'industria

Lunghezze d'onda e loro compiti

Un laser a diodi per la depilazione lavora a 810 nm, 8,1e-7 m. Un laser chirurgico Nd:YAG emette a 1.064 nm, 1,064e-6 m. Un laser da taglio a anidride carbonica usa 10.600 nm, 1,06e-5 m. Un laser a eccimeri per la chirurgia oculare lavora a 193 nm, 1,93e-7 m. Ogni lunghezza d'onda è assorbita da un diverso tessuto o materiale, quindi la cifra in nanometri sull'etichetta decide cosa faccia il dispositivo. Gli ingegneri che controllano l'ottica devono convertire nm in m prima di applicare una formula.

Occhiali di sicurezza

Gli occhiali sono classificati per un intervallo di lunghezze d'onda, come da 800 a 1.100 nm. Un paio per un laser a 810 nm non va bene per uno a 193 nm. Controlla sempre l'intervallo nella stessa unità del laser.

Luce solare e celle solari

Lo spettro solare

La luce solare ha il picco a circa 500 nm, 5e-7 m, e si estende da 300 a 2.500 nm. Una cella al silicio assorbe fino a 1.100 nm, 1,1e-6 m, la banda proibita di 1,12 eV. La luce oltre passa attraverso; le lunghezze d'onda più corte danno più energia di quanta la cella possa usare, e l'eccedenza diventa calore. Ecco perché l'efficienza è limitata a circa il 30 per cento per una giunzione singola.

Calcolare il limite

La lunghezza d'onda è uguale a 1.240 diviso la banda proibita in elettronvolt, che dà nanometri: 1.240 diviso 1,12 è 1.107 nm. Per usare il risultato in una formula con c e la costante di Planck, convertilo in metri: 1,107e-6 m.

Spettrometri e calibrazione

Leggere uno spettro

Uno spettrometro traccia l'intensità contro la lunghezza d'onda in nanometri. Le lampade di calibrazione hanno righe note: il mercurio a 253,7, 365,0, 404,7, 435,8, 546,1 e 577,0 nm; il neon a 585,2 e 640,2 nm. Uno studente che adatta la scala a queste righe impara che l'errore dello strumento è tipicamente inferiore a 1 nm, 1e-9 m.

Risoluzione

Uno spettrometro con una risoluzione di 0,1 nm può distinguere le due righe del sodio a 589,0 e 589,6 nm. In metri, la differenza è 6e-10 m. Il numero minuscolo mostra perché gli spettroscopisti preferiscano i nanometri.

Astronomia: redshift e luce delle stelle

Lunghezze d'onda spostate

La riga alfa dell'idrogeno a 656,3 nm, 6,563e-7 m, è spostata verso lunghezze d'onda maggiori nella luce delle galassie in allontanamento. Un redshift di 0,1 la sposta a 722 nm, 7,22e-7 m. Gli astronomi calcolano il redshift come la variazione di lunghezza d'onda divisa per la lunghezza d'onda a riposo, un rapporto che è lo stesso in qualsiasi unità ma deve usare un'unità comune per entrambi i numeri. Per trovare la velocità della galassia, moltiplica il redshift per la velocità della luce in metri al secondo dopo un calcolo «converti nm in m» per le righe.

Perché il nanometro

Gli spettri delle stelle coprono migliaia di righe, ciascuna nota a una frazione di nanometro. In metri, l'elenco sarebbe un blocco di numeri con otto o nove zeri dopo la virgola. In nanometri, sono cifre a tre cifre che si possono scorrere in un catalogo.

Atomi e molecole in metri

La scala atomica

Un atomo di idrogeno ha un raggio di Bohr di 0,0529 nm, 5,29e-11 m. Un atomo di carbonio ha circa 0,17 nm di diametro, 1,7e-10 m. La distanza tra gli atomi di carbonio nel grafene è 0,142 nm, 1,42e-10 m, e un singolo foglio di grafene è spesso 0,335 nm, 3,35e-10 m.

Molecole biologiche

Il DNA è largo 2 nm, 2e-9 m. Una proteina come l'emoglobina è 5,5 nm. Un ribosoma è 25 nm. Un doppio strato lipidico è spesso 5 nm. Queste dimensioni stanno tra gli atomi e le cellule.

Microchip e film sottili

Dimensioni dei dettagli

Una lunghezza di gate di 20 nm è 2e-8 m. Una fin moderna è larga 7 nm, 7e-9 m. Una linea metallica in un processore può essere 20 nm. L'ossido che isola il gate è spesso circa 1 nm, 1e-9 m, solo pochi atomi. I nomi dei processi come 3 nm sono etichette di marketing, non lunghezze esatte.

Film sottili

Un rivestimento antiriflesso è circa 100 nm, 1e-7 m. La parete di una bolla di sapone è 300 nm. Le lunghezze d'onda del colore riflesso dipendono dallo spessore, quindi gli ingegneri convertono in metri per applicare le formule dell'interferenza.

Fisica quantistica e atomica

Lunghezza d'onda di De Broglie

Un elettrone accelerato attraverso 100 volt ha una lunghezza d'onda di 0,123 nm, 1,23e-10 m, vicina alla spaziatura degli atomi in un cristallo. Ecco perché gli elettroni diffrangono dai cristalli e perché i microscopi elettronici possono risolvere gli atomi. Il calcolo è in metri, ma il risultato si cita in nanometri.

Righe spettrali

L'idrogeno ha righe a 656,3, 486,1, 434,0 e 410,2 nm, 6,563e-7, 4,861e-7, 4,340e-7 e 4,102e-7 m. La formula di Rydberg usa i metri. Gli studenti controllano che le lunghezze d'onda calcolate corrispondano ai valori osservati.

Formule per fogli di calcolo

Formula

Per convertire nm in m per una colonna, metti i nanometri nella colonna A e inserisci =A2/1E9 nella colonna B. Formatta in notazione scientifica con tre decimali. Per invertire, moltiplica per 1E9. Se ti serve solo la forma esponenziale, usa il formato numerico scientifico.

Valori di controllo

Inserisci 1: risultato 1E-09. Inserisci 550: 5.50E-07. Inserisci 1000000000: 1. Se vedi 0,00000055 e vuoi l'esponente, cambia il formato della cella.

Arrotondamento e cifre significative

Adattarsi ai dati

Una lunghezza d'onda di 550 nm ha due o tre cifre significative. Il suo valore in metri è 5,5e-7 o 5,50e-7. Non scrivere 5,5000e-7, che suggerisce una precisione che i dati non hanno. Le lunghezze d'onda dei laser sono note più precisamente: 632,8 nm, 6,328e-7 m.

Propagazione

Quando usi la lunghezza d'onda convertita in una formula, il risultato ha lo stesso numero di cifre significative. Una frequenza da 550 nm è 5,5e14 Hz, non 5,4545e14.

Insegnare l'esponente

Tre passi in discesa

Per insegnare il calcolo «converti nm in m», disegna una scala: metro, millimetro (1e-3), micrometro (1e-6), nanometro (1e-9). Per andare dai nanometri ai metri sali tre gradini, dividendo per mille ogni volta. Gli studenti vedono che l'esponente è semplicemente meno tre, meno sei, meno nove.

Un esercizio

Dai agli studenti dieci lunghezze d'onda in nanometri e chiedi i metri in notazione scientifica. Controlla con questa pagina. L'errore più comune è scrivere 5,5e7 invece di 5,5e-7.

Storia dell'unità

Dall'ångström

Prima dei nanometri, gli spettroscopisti usavano l'ångström, 1e-10 m, dal nome di Anders Ångström che misurò lo spettro solare nel 1868. Il nanometro lo sostituì nell'era del SI perché si adatta al sistema dei prefissi. Una lunghezza d'onda di 5.500 Å è 550 nm.

Il prefisso nano

Nano fu adottato dalla CGPM nel 1960. Da allora è diventato il prefisso preferito della tecnologia.

Lingua e simboli

Simboli

Il simbolo è nm, minuscolo, senza plurale. La forma esponenziale, 1e-9 o 10 alla meno 9, si usa nelle formule. Nel testo semplice, scrivi 5,5e-7 m o 5,5 x 10^-7 m.

Parole

Nano dal greco nanos, nano. La parola si usa anche per un miliardesimo di secondo, nanosecondo, un miliardesimo di grammo, nanogrammo, e così via.

Altri valori per convertire nm in m

Un elenco più lungo di conversioni

Se il valore che ti serve non è nel primo elenco, queste altre conversioni potrebbero essere abbastanza vicine da leggerle direttamente:

• 0,1 nm = 0,0000000001 m
• 0,5 nm = 0,0000000005 m
• 3 nm = 0,000000003 m
• 4 nm = 0,000000004 m
• 7 nm = 0,000000007 m
• 15 nm = 0,000000015 m
• 20 nm = 0,00000002 m
• 75 nm = 0,000000075 m
• 200 nm = 0,0000002 m
• 500 nm = 0,0000005 m
• 2.000 nm = 0,000002 m
• 10.000 nm = 0,00001 m

Errori quando si converte nm in m

Segno sbagliato dell'esponente

5,5e7 è 55 milioni, non una lunghezza d'onda. I numeri piccoli hanno un esponente negativo.

Sei posti invece di nove

Dà i micrometri. Per i metri, nove posti.

Moltiplicare invece di dividere

Il metro è l'unità più grande, quindi il numero diventa più piccolo. Se 550 nm diventano 5,5e11, hai moltiplicato.

Risposte rapide

Quanti metri ci sono in un nanometro?

Un miliardesimo, 1e-9.

Come converto nm in m?

Dividi per 1.000.000.000.

Quanto sono 550 nm in metri?

5,5e-7 m.

La conversione è esatta?

Sì, esatta.

Il mio numero lascia il mio dispositivo?

No. Il calcolo avviene nel tuo browser.

Pagine correlate e un'ultima parola

Se lavori con le lunghezze, queste conversioni sono a portata di mano: Converti km in m, Converti mm in m, Converti m in cm, Converti °C in °F, Converti °F in °C, Converti L in gal, Converti gal in L, Converti acri in mi², Converti °F in K. L'inverso di questa pagina è Converti m in nm.

In breve, per convertire nm in m dividi per un miliardo, scrivi la risposta in notazione scientifica e tieni solo le cifre che la tua misura sostiene. Il tuo numero resta sul tuo dispositivo: non viene caricato nulla e non serve alcun account.