Конвертировать nm в m нанометр ↔ метр Бесплатно Онлайн Безопасно

Подставляем длину волны в уравнение: как конвертировать nm в m

Физические формулы пишутся для метров, но свет, атомы и молекулы измеряются в нанометрах. Студент, которому сказали, что зелёный свет имеет длину волны 550 nm, не может подставить это прямо в формулу частоты или энергии фотона; 550 должны стать 0,00000055 m, или 5,5, умноженное на десять в минус седьмой степени. Каждый курс оптики, каждая лаборатория спектроскопии и каждый технический лист на лазер или светодиод требуют одного и того же действия. Чтобы выполнить его, вы конвертируете nm в m, и эта страница делает это по мере ввода, показывая результат полностью и в научной записи.

Правило — это деление на миллиард, которое сдвигает десятичную запятую на девять разрядов влево. Оно точное, но в результате много нулей, поэтому научная запись — самый ясный способ его записать. Разделы ниже дают правило с примерами, портреты обеих единиц, сравнение, места, где нужна конвертация, и ошибки, которых следует избегать.

Как конвертировать nm в m: разделите на 1 000 000 000

Правило

Один нанометр — одна миллиардная метра, 10 в минус девятой степени. Чтобы конвертировать nm в m, разделите число нанометров на миллиард или сдвиньте десятичную запятую на девять разрядов влево. 1 nm — это 1e-9 m, 550 nm — 5.5e-7 m, 0,3 nm — 3e-10 m, а 1 000 000 000 nm — 1 m. В обратном направлении умножайте на миллиард.

Примеры

Зелёный свет в 550 nm — это 5.5e-7 m. Красный свет в 700 nm — 7e-7 m. Ультрафиолетовая линия в 254 nm — 2.54e-7 m. Вирус в 100 nm — 1e-7 m. Молекула воды в 0,3 nm — 3e-10 m. Атом водорода в 0,1 nm — 1e-10 m.

Счёт тысячами

Для мысленной конвертации nm в m идите шагами по три: нанометр в микрометр — три разряда, микрометр в миллиметр — ещё три, миллиметр в метр — ещё три. 550 nm — это 0,55 µm, затем 0,00055 mm, затем 0,00000055 m. Каждый шаг — деление на тысячу, а три вместе дают миллиард.

Научная запись

Запишите ответ как число от 1 до 10, умноженное на степень десяти. 550 nm становятся 5,5, умноженными на десять в минус 7. Показатель — это число разрядов, на которое сдвинулась запятая, со знаком минус для малого числа. Вводите такие значения в калькуляторе клавишей E: 5.5E-7.

Нанометр

Миллиардная доля метра

Нанометр — миллиардная доля метра. Приставка нано происходит от греческого слова «карлик». Единицу используют для длин волн света, для размеров молекул и вирусов и для элементов микросхем. Символ — nm.

Лестница ниже микрометра

Нанометр — тысячная доля микрометра и тысяча пикометров. Атомы имеют размер около 0,1 nm, это 100 пикометров. Ангстрем, более старая единица в 0,1 nm, всё ещё встречается в химии и кристаллографии.

Метр

Основная единица

Метр — основная единица длины в СИ, определяемая через скорость света. Физические формулы записаны в единицах СИ, поэтому длина волны должна быть в метрах, чтобы дать частоту в герцах или энергию в джоулях.

Основа формул

Скорость света, 299 792 458 m/s, постоянная Планка, 6.626e-34 J s, и постоянная Ридберга — все используют метры. Вот почему конвертация — первый шаг во многих расчётах.

Нанометр и метр в сравнении

Метр — это миллиард нанометров. Конвертация из нанометров в метры даёт числа со многими нулями, и учёные записывают их степенями десяти. Длина волны 550 nm — это 5.5e-7 m; диапазон от 380 до 750 nm — это 3.8e-7–7.5e-7 m.

Когда вы представляете результаты, оставляйте нанометры там, где числа читаемы, и метры в формулах. Не смешивайте их в расчёте без конвертации; множитель в миллиард легко пропустить.

Где это понадобится

Частота света

Частота равна скорости света, делённой на длину волны. Для 550 nm переведите в 5.5e-7 m, затем разделите 3e8 на 5.5e-7, чтобы получить 5.45e14 герц. Если вы забудете конвертировать и используете 550, ответ в миллиард раз меньше. Красный свет в 700 nm имеет частоту 4.3e14 Hz, фиолетовый в 400 nm — 7.5e14 Hz.

Энергия фотона

Энергия фотона — это постоянная Планка, умноженная на частоту, или hc, делённое на длину волны. Для 550 nm, 5.5e-7 m: 6.626e-34, умноженные на 3e8, делённые на 5.5e-7, дают 3.6e-19 джоуля, 2,25 электронвольта. Расчёту нужен сначала шаг «конвертировать nm в m».

Дифракция и решётки

Решётка с 600 линиями на миллиметр имеет период 1 667 nm, 1.667e-6 m. Для света в 550 nm угол первого порядка — арксинус от 550, делённых на 1 667, это 19,3 градуса. Формула требует обеих величин в одной единице; нанометры подойдут, если период тоже в нанометрах.

Радио и микроволны

Более длинные волны — в метрах: FM-станция на 100 MHz имеет длину волны 3 m, 3e9 nm. Мобильный телефон на 2,4 GHz — 12,5 cm, 1.25e8 nm. Тот же электромагнитный спектр охватывает 15 порядков величины, от гамма-лучей на 1e-3 nm до длинных радиоволн в тысячи метров.

Электромагнитный спектр

От рентгеновских лучей до радио

Рентгеновские лучи имеют длины волн 0,01–10 nm, 1e-11–1e-8 m. Ультрафиолет — 10–400 nm. Видимый свет — 380–750 nm. Инфракрасное — от 750 nm до 1 mm, 1e-3 m. Микроволны — от 1 mm до 1 m. Радио длиннее 1 m. Размещение каждого диапазона в метрах даёт единую шкалу.

Таблица для справки

Жёсткий рентген 0,1 nm, 1e-10 m; мягкий рентген 5 nm, 5e-9 m; UV-C 254 nm, 2.54e-7 m; зелёный 550 nm, 5.5e-7 m; ближний инфракрасный 1 000 nm, 1e-6 m; тепловой инфракрасный 10 000 nm, 1e-5 m.

Разобранный пример

Какого цвета лазер?

Лазер имеет длину волны 532 nm. Чтобы конвертировать nm в m, разделите на 1e9: 5.32e-7 m. Частота — 3e8, делённые на 5.32e-7, это 5.64e14 Hz. Энергия фотона — 2,33 eV. Лазерная указка такой длины волны зелёная. Быстрое сравнение с таблицей спектра выше подтверждает это.

Проверка

Умножьте 5.32e-7 на 1e9, и вы вернётесь к 532. Если вы получили 5.32e2, это то же число в экспоненциальной форме.

Итоговые проверки

Круговая проверка

Умножьте ответ на миллиард. Если вернулись к нанометрам, с которых начали, конвертация верна. Если оказались в 1e6 или 1e12 раз мимо, проверьте показатель.

Заметки

Записывайте в заметках обе цифры и показатель. Позже читатель сможет проследить ваши шаги.

Лазеры в медицине и промышленности

Длины волн и их задачи

Диодный лазер для удаления волос работает на 810 nm, 8.1e-7 m. Хирургический лазер Nd:YAG излучает на 1 064 nm, 1.064e-6 m. Лазер для резки на углекислом газе использует 10 600 nm, 1.06e-5 m. Эксимерный лазер для глазной хирургии работает на 193 nm, 1.93e-7 m. Каждая длина волны поглощается разной тканью или материалом, поэтому цифра в нанометрах на этикетке решает, что делает устройство. Инженерам, проверяющим оптику, нужно конвертировать nm в m, прежде чем применять формулу.

Защитные очки

Очки рассчитаны на диапазон длин волн, например 800–1 100 nm. Пара для лазера на 810 nm не годится для лазера на 193 nm. Всегда проверяйте диапазон в той же единице, что у лазера.

Солнечный свет и солнечные элементы

Солнечный спектр

Солнечный свет достигает пика около 500 nm, 5e-7 m, и простирается от 300 до 2 500 nm. Кремниевый элемент поглощает до 1 100 nm, 1.1e-6 m, ширина запрещённой зоны 1,12 eV. Свет за этим пределом проходит насквозь; более короткие волны дают больше энергии, чем элемент может использовать, и излишек становится теплом. Вот почему КПД ограничен примерно 30 процентами для одного перехода.

Расчёт границы

Длина волны равна 1 240, делённым на ширину запрещённой зоны в электронвольтах, и выдаёт нанометры: 1 240, делённые на 1,12, — это 1 107 nm. Чтобы использовать результат в формуле с c и постоянной Планка, переведите его в метры: 1.107e-6 m.

Спектрометры и калибровка

Чтение спектра

Спектрометр строит интенсивность в зависимости от длины волны в нанометрах. У калибровочных ламп есть известные линии: ртуть на 253,7, 365,0, 404,7, 435,8, 546,1 и 577,0 nm; неон на 585,2 и 640,2 nm. Студент, подгоняющий шкалу под эти линии, узнаёт, что погрешность прибора обычно менее 1 nm, 1e-9 m.

Разрешение

Спектрометр с разрешением 0,1 nm может различить две линии натрия на 589,0 и 589,6 nm. В метрах разница — 6e-10 m. Крошечное число показывает, почему спектроскописты предпочитают нанометры.

Астрономия: красное смещение и свет звёзд

Смещённые длины волн

Линия водорода альфа на 656,3 nm, 6.563e-7 m, смещена к более длинным волнам в свете удаляющихся галактик. Красное смещение 0,1 переносит её на 722 nm, 7.22e-7 m. Астрономы вычисляют красное смещение как изменение длины волны, делённое на длину волны покоя, отношение, одинаковое в любой единице, но требующее общей единицы для обоих чисел. Чтобы найти скорость галактики, умножьте красное смещение на скорость света в метрах в секунду после расчёта «конвертировать nm в m» для линий.

Почему нанометр

Спектры звёзд охватывают тысячи линий, каждая известна с точностью до доли нанометра. В метрах список был бы блоком чисел с восемью-девятью нулями после запятой. В нанометрах это трёхзначные цифры, которые можно просматривать в каталоге.

Атомы и молекулы в метрах

Атомный масштаб

Атом водорода имеет боровский радиус 0,0529 nm, 5.29e-11 m. Атом углерода — около 0,17 nm в диаметре, 1.7e-10 m. Расстояние между атомами углерода в графене — 0,142 nm, 1.42e-10 m, а один лист графена имеет толщину 0,335 nm, 3.35e-10 m.

Биологические молекулы

ДНК шириной 2 nm, 2e-9 m. Белок, например гемоглобин, — 5,5 nm. Рибосома — 25 nm. Липидный бислой толщиной 5 nm. Эти размеры лежат между атомами и клетками.

Микросхемы и тонкие плёнки

Размеры элементов

Длина затвора 20 nm — это 2e-8 m. Современный плавник шириной 7 nm, 7e-9 m. Металлическая линия в процессоре может быть 20 nm. Оксид, изолирующий затвор, толщиной около 1 nm, 1e-9 m, всего несколько атомов. Названия технологических процессов вроде 3 nm — маркетинговые обозначения, а не точные длины.

Тонкие плёнки

Просветляющее покрытие — около 100 nm, 1e-7 m. Стенка мыльного пузыря — 300 nm. Длины волн отражённого цвета зависят от толщины, поэтому инженеры переводят в метры, чтобы применить формулы интерференции.

Квантовая и атомная физика

Длина волны де Бройля

Электрон, ускоренный напряжением 100 вольт, имеет длину волны 0,123 nm, 1.23e-10 m, близкую к расстоянию между атомами в кристалле. Вот почему электроны дифрагируют на кристаллах и почему электронные микроскопы могут разрешать атомы. Расчёт идёт в метрах, но результат указывают в нанометрах.

Спектральные линии

У водорода линии на 656,3, 486,1, 434,0 и 410,2 nm, 6.563e-7, 4.861e-7, 4.340e-7 и 4.102e-7 m. Формула Ридберга использует метры. Студенты проверяют, что вычисленные длины волн совпадают с наблюдаемыми значениями.

Формулы для электронных таблиц

Формула

Чтобы конвертировать nm в m для столбца, поместите нанометры в столбец A и введите =A2/1E9 в столбце B. Отформатируйте в научной записи с тремя десятичными знаками. Чтобы обратить, умножайте на 1E9. Если нужна только экспоненциальная форма, используйте научный числовой формат.

Контрольные значения

Введите 1: результат 1E-09. Введите 550: 5.50E-07. Введите 1000000000: 1. Если вы видите 0,00000055 и хотите показатель, смените формат ячейки.

Округление и значащие цифры

Соответствие данным

Длина волны 550 nm имеет две или три значащие цифры. Её значение в метрах — 5.5e-7 или 5.50e-7. Не пишите 5.5000e-7, что предполагает точность, которой у данных нет. Длины волн лазеров известны точнее: 632,8 nm, 6.328e-7 m.

Распространение

Когда вы используете переведённую длину волны в формуле, результат имеет то же число значащих цифр. Частота из 550 nm — это 5.5e14 Hz, а не 5.4545e14.

Как учить показатель степени

Три шага вниз

Чтобы научить расчёту «конвертировать nm в m», нарисуйте лестницу: метр, миллиметр (1e-3), микрометр (1e-6), нанометр (1e-9). Чтобы перейти от нанометров к метрам, вы поднимаетесь на три ступени, деля каждый раз на тысячу. Ученики видят, что показатель — просто минус три, минус шесть, минус девять.

Упражнение

Дайте ученикам десять длин волн в нанометрах и попросите метры в научной записи. Проверьте по этой странице. Самая частая ошибка — запись 5.5e7 вместо 5.5e-7.

История единицы

От ангстрема

До нанометров спектроскописты использовали ангстрем, 1e-10 m, названный в честь Андерса Ангстрема, измерившего солнечный спектр в 1868 году. Нанометр заменил его в эпоху СИ, потому что вписывается в систему приставок. Длина волны 5 500 Å — это 550 nm.

Приставка нано

Нано была принята ГКМВ в 1960 году. С тех пор она стала любимой приставкой технологий.

Язык и символы

Символы

Символ — nm, строчными, без множественного числа. Экспоненциальная форма, 1e-9 или 10 в минус 9, используется в формулах. В простом тексте пишите 5.5e-7 m или 5.5 x 10^-7 m.

Слова

Нано — от греческого nanos, карлик. Слово используют также для миллиардной доли секунды, наносекунды, миллиардной доли грамма, нанограмма, и так далее.

Ещё значения для конвертации nm в m

Более длинный список конвертаций

Если нужного вам значения нет в первом списке, эти дополнительные конвертации могут оказаться достаточно близкими, чтобы считать их напрямую:

• 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

Ошибки при конвертации nm в m

Неверный знак показателя

5.5e7 — это 55 миллионов, а не длина волны. У малых чисел показатель отрицательный.

Шесть разрядов вместо девяти

Это даёт микрометры. Для метров — девять разрядов.

Умножение вместо деления

Метр — большая единица, поэтому число становится меньше. Если 550 nm превратились в 5.5e11, вы умножали.

Быстрые ответы

Сколько метров в нанометре?

Одна миллиардная, 1e-9.

Как конвертировать nm в m?

Разделите на 1 000 000 000.

Чему равны 550 nm в метрах?

5.5e-7 m.

Точна ли конвертация?

Да, точна.

Покидает ли моё число моё устройство?

Нет. Расчёт выполняется в вашем браузере.

Связанные страницы и последнее слово

Если вы работаете с длинами, под рукой эти конвертации: Конвертировать km в m, Конвертировать mm в m, Конвертировать m в cm, Конвертировать °C в °F, Конвертировать °F в °C, Конвертировать L в gal, Конвертировать gal в L, Конвертировать acres в mi², Конвертировать °F в K. Обратное этой странице — Конвертировать m в nm.

Коротко: чтобы конвертировать nm в m, разделите на миллиард, запишите ответ в научной записи и оставьте только те цифры, которые поддерживает ваше измерение. Ваше число остаётся на вашем устройстве: ничего не загружается, учётная запись не нужна.