Badilisha m kuwa nm mita ↔ nanomita Bure Mtandaoni Salama

Kutoka mita hadi sehemu ya bilioni yake: jinsi ya kubadilisha m kuwa nm

Inachukua nanomita bilioni moja kutengeneza mita, uwiano mkubwa kiasi kwamba watu wachache hulazimika kuuvuka kwa hatua moja. Hata hivyo hutokea katika madarasa ya fizikia, katika makala kuhusu chipu ndogo, katika majadiliano ya mwanga na katika maandishi yoyote yanayolinganisha ukubwa wa binadamu na kipimo cha atomu. Rula ya mita, urefu wa wimbi la mwanga wa kijani na upana wa virusi vyote vinaweza kukaa katika jedwali moja, na ili kuvisoma kando kwa kando lazima ubadilishe m kuwa nm. Ukurasa huu hufanya hivyo unapoandika na huonyesha matokeo kamili na kwa nukuu ya kisayansi.

Kanuni ni kuzidisha kwa bilioni moja, ambako husogeza nukta ya desimali nafasi tisa kuelekea kulia. Matokeo ni sahihi, lakini nambari ni kubwa sana, na nukuu ya kisayansi mara nyingi ndiyo njia iliyo wazi zaidi ya kuziandika. Sehemu zilizo hapa chini zinatoa kanuni pamoja na mifano, zinaeleza kila kitengo ni nini, zinavilinganisha, zinaangalia mahali ubadilishaji unapokuwa muhimu katika sayansi na teknolojia, na kuorodhesha makosa yanayoingia.

Jinsi ya kubadilisha m kuwa nm: zidisha kwa 1,000,000,000

Kanuni

Mita moja ni nanomita 1,000,000,000, au 10 kwa nguvu ya tisa. Ili kubadilisha m kuwa nm, zidisha idadi ya mita kwa bilioni moja, au sogeza nukta ya desimali nafasi tisa kuelekea kulia. 1 m ni 1e9 nm, 2.5 m ni 2.5e9 nm, 0.001 m ni 1e6 nm na 0.0000005 m ni 500 nm. Kwa upande wa kinyume, gawanya kwa bilioni moja.

Mifano

Mwanga wa kijani una urefu wa wimbi wa 0.00000055 m, ambao ni 550 nm. Unywele wa binadamu ni takriban 0.00007 m, 70,000 nm. Virusi vya 0.0000001 m ni 100 nm. Heliksi mbili ya DNA ni 0.000000002 m, upana wa 2 nm. Rula ya mita, 1 m, ina urefu wa nanomita bilioni moja.

Kuhesabu sifuri

Badala ya kusogeza nukta nafasi tisa, hesabu kwa makundi ya tatu: mita hadi milimita ni nafasi tatu, hadi mikromita sita, hadi nanomita tisa. Urefu ulioandikwa kama mikromita 3.2 ni 3,200 nm. Njia hiyo huepuka kuruka kubwa na hutumia ngazi ya metriki.

Nukuu ya kisayansi

Andika jibu kama nambari kati ya 1 na 10 mara nguvu ya kumi. 0.00000055 m ni 5.5e-7 m, na kwa nanomita ni 550, au 5.5e2. Nukuu hii husaidia na nambari kubwa mno na ndogo mno na inaungwa mkono na kila kikokotoo na lahajedwali.

Mita

Kitengo cha msingi

Mita ni kitengo cha msingi cha SI cha urefu. Imefafanuliwa tangu 1983 kwa kasi ya mwanga, ni umbali ambao mwanga husafiri katika 1/299,792,458 ya sekunde. Ni kitengo sahihi kwa vitu vya kila siku, kutoka rula hadi barabara.

Kwa nini si kwa atomu

Atomu na molekuli ni ndogo mara mabilioni kuliko mita. Kuandika ukubwa wao kwa mita hutoa nambari zenye sifuri tisa au zaidi baada ya nukta ya desimali. Ndiyo maana sayansi ilihamia viambishi awali: mikro, nano na piko.

Nanomita

Sehemu moja ya bilioni ya mita

Nanomita ni sehemu moja ya bilioni ya mita. Kiambishi awali nano kinatoka kwenye Kigiriki cha kibete. Nanomita ni takriban urefu ambao ukucha hukua kwa sekunde. Alama ni nm.

Inapotumika

Urefu wa mawimbi ya mwanga, ukubwa wa vipengele vya chipu ndogo, unene wa mipako na ukubwa wa virusi na molekuli kubwa vyote hutajwa kwa nanomita. Wigo unaoonekana unaanzia takriban 380 hadi 750 nm.

Mita na nanomita zikilinganishwa

Mita ni nanomita bilioni moja. Kama nanomita ingekuwa na ukubwa wa kigololi, mita ingekuwa na urefu wa takriban kilomita 10,000. Kwa sababu ya pengo hili la kipimo, mara chache hutumia vitengo vyote viwili katika sentensi moja isipokuwa kulionyesha.

Tumia mita kwa vitu vya kila siku, milimita au mikromita kwa vifaa vidogo na nanomita kwa molekuli na mwanga. Maandishi yanapochanganya vitengo, taja kitengo kwa kila nambari na, ikiwezekana, ongeza toleo la nukuu ya kisayansi.

Mahali utakapouhitaji

Mwanga na rangi

Mwanga unaoonekana unaanzia 380 hadi 750 nm. Kwa mita, hiyo ni 3.8e-7 hadi 7.5e-7. Vielekezi vya leza nyekundu hutoa kwa 650 nm, kijani kwa 532 nm, buluu kwa 450 nm. Mawasiliano ya nyuzi za macho hutumia 1,310 na 1,550 nm. Fomula za fizikia zinahitaji mita, kwa hiyo hesabu ya “kubadilisha m kuwa nm” ni hatua ya kwanza katika karibu kila tatizo la optiki.

Chipu ndogo

Watengenezaji wa chipu hueleza michakato yao kwa nanomita: 7 nm, 5 nm, 3 nm. Hizi ni lebo za kibiashara badala ya ukubwa halisi wa vipengele, lakini vipimo halisi ni makumi ya nanomita. Lango la transistor la 20 nm ni 2e-8 m, nyembamba mara mia moja kuliko bakteria.

Biolojia na tiba

Virusi ni 20 hadi 300 nm, bakteria 1,000 hadi 5,000 nm, seli nyekundu ya damu takriban 7,000 nm. Virusi vya korona ni takriban 100 nm. Kwa mita hizi ni 1e-7, 1e-6 hadi 5e-6 na 7e-6. Jedwali kwa nanomita hutoa nambari nzima ambazo ni rahisi kulinganisha.

Mipako na filamu

Mipako ya kuzuia mng'ao kwenye glasi ina unene wa takriban 100 nm, 1e-7 m. Ukuta wa kiputo cha sabuni ni takriban 300 nm. Karatasi ya dhahabu ni 100 nm. Wahandisi hubainisha unene wa filamu kwa nanomita kwa sababu rangi ya filamu nyembamba hutegemea.

Atomu na molekuli

Ukubwa wa vidogo

Atomu ya haidrojeni ina kipenyo cha takriban 0.1 nm, 1e-10 m. Molekuli ya maji ni takriban 0.3 nm. Glukosi ni 0.9 nm. Protini ni 5 hadi 10 nm. Upana wa DNA ni 2 nm. Kuhesabu hivi kwa mita husababisha nambari ndogo mno; nanomita hutoa nambari rahisi kusoma.

Kuhesabu atomu katika mita

Mita ya atomu zilizowekwa kando kwa kando, kwa 0.25 nm kila moja, ingebeba atomu bilioni nne. Hesabu inatumia hatua ya “kubadilisha m kuwa nm”: 1 m ni 1e9 nm; ikigawanywa kwa 0.25 hutoa 4e9.

Hesabu ya akilini na viambishi awali

Panga kwa maelfu

Kwa kuwa viambishi awali hupanda kwa 1,000, unaweza kusoma urefu moja kwa moja kutoka nafasi yake. 0.000 000 550 m, ikiandikwa kwa makundi ya tatu, husomeka kama 550 nm: kundi lililo baada ya sifuri sita ndilo thamani ya nanomita. Nafasi kati ya makundi husaidia jicho.

Kagua kwa ukubwa wa kiwango

Matokeo kwa nanomita kwa kitu unachoweza kukiona yanapaswa kuwa angalau 1e5, yaani 100,000 nm, kwa kuwa kitu kidogo zaidi kinachoonekana kwa jicho la kawaida ni takriban 0.1 mm. Ukipata 50 nm kwa penseli, kuna kitu kimekosewa.

Safari ya mwanga katika nanomita

Urefu wa wimbi na masafa

Mwanga una masafa sawa na kasi ya mwanga ikigawanywa kwa urefu wa wimbi. Urefu wa wimbi wa 550 nm, 5.5e-7 m, hutoa hertz 5.45e14. Kubadilisha urefu wa wimbi kuwa mita ni hatua ya kwanza katika hesabu hii, na kinyume hutumika mhandisi wa redio anapotaka kueleza wimbi kwa nanomita.

Nishati ya fotoni

Nishati ya fotoni ni 1,240 ikigawanywa kwa urefu wa wimbi kwa nanomita, ikitoa elektronivolti. Kwa 550 nm, 2.25 eV; kwa 400 nm, 3.1 eV. Fomula hii ya manufaa inahitaji nanomita.

Mwingiliano wa filamu nyembamba

Rangi za viputo vya sabuni

Filamu ya sabuni huonyesha rangi wakati unene wake ni sehemu ya urefu wa wimbi, kutoka takriban 100 hadi 500 nm, 1e-7 hadi 5e-7 m. Mafuta juu ya maji huonyesha bendi za upinde wa mvua kwa unene kati ya 200 na 1,000 nm.

Mipako ya kuzuia mng'ao

Mipako kwenye miwani ina unene wa robo moja ya urefu wa wimbi, ambao kwa mwanga wa kijani ni 137 nm katika kati yenye kielezo cha mwonekano cha 1. Wabunifu wanahitaji kubadilisha m kuwa nm kwa kila safu wanayoibainisha.

Modeli za vidogo

Modeli inayotoshea chumbani

Kama atomu ya haidrojeni ingekuwa kigololi cha 1 cm, kiini kingekuwa chembe yenye upana wa sehemu ya kumi ya mikromita, na mita ingenyooka takriban kilomita 100,000. Ulinganisho unaonyesha kwamba urefu wa kawaida ni mkubwa mno kwa viwango vya atomu.

Uwiano

Mita moja ikigawanywa kwa nanomita moja ni bilioni moja, idadi ya sekunde katika miaka 31.7. Nanomita bilioni moja katika mita ni wazo linaloweza kudhibitiwa unapofikiria sekunde bilioni moja kama maisha ya binadamu ya miaka 32.

Mfano wa vitendo

Unene wa mipako

Mipako kwenye lenzi imebainishwa kuwa 0.000000102 m. Ili kubadilisha m kuwa nm, zidisha kwa 1e9: 102 nm. Mbunifu alitaka robo wimbi kwa 550 nm kwenye glasi yenye kielezo cha 1.35, ambayo ni 550 ikigawanywa kwa 4 ikigawanywa kwa 1.35, sawa na 102 nm. Nambari zinakubaliana, kwa hiyo mipako ni kama ilivyokusudiwa.

Kwa nini kuonyesha vyote

Karatasi ya data ya msambazaji ilitoa unene kwa mita; faili ya usanifu ilitumia nanomita. Kukagua moja dhidi ya nyingine kwa ubadilishaji wa haraka kuliepusha agizo baya la majaribio ambalo lingegharimu siku.

Ukaguzi wa mwisho

Maswali matatu

Baada ya kubadilisha, uliza kama jibu lina nafasi tisa zaidi kuliko nambari ya mita, kama linalingana na ukubwa wa kiwango unaotarajiwa na kama linakubaliana na makadirio huru. Kama yote matatu ni kweli, ubadilishaji ni mzuri.

Kuandika kumbukumbu

Taja nambari za mita na nanomita katika maelezo yako, pamoja na kipeo. Msomaji wa baadaye anaweza kuona hasa jinsi ulivyohama kutoka kitengo kimoja hadi kingine.

Kusoma karatasi ya data

Vitengo mchanganyiko kwenye ukurasa mmoja

Karatasi ya data ya kichujio cha optiki inaweza kutaja unene wa msingi kuwa 2 mm, mipako kuwa 450 nm na tundu wazi kuwa 0.025 m. Ili kulinganisha vitatu lazima ubadilishe m kuwa nm, au uletee vingine viwili kwa mita: 0.002, 4.5e-7 na 0.025. Kwa nanomita, nambari ni 2,000,000; 450; na 25,000,000. Mipako ni nyembamba mara maelfu kuliko glasi, ndiyo maana haibadilishi umbo la kichujio bali rangi yake tu.

Kwa nini kitengo hubadilika

Watengenezaji huchagua kitengo ambamo nambari ni rahisi kusoma kwa kila kipengee. Usidhani kitengo kimoja kwa karatasi nzima; soma lebo iliyo kando ya kila nambari.

Nanoteknolojia katika maisha ya kila siku

Bidhaa unazokutana nazo

Mafuta ya kujikinga na jua hutumia chembe za oksidi ya zinki za 20 hadi 100 nm. Glasi inayojisafisha ina mipako ya dioksidi ya titani ya 15 nm. Vitambaa vinavyostahimili madoa hubeba mipako ya kipimo cha nano. Skrini hutumia nukta za kwantamu za 2 hadi 10 nm kutoa rangi safi.

Mijadala ya usalama

Wadhibiti hujadili chembe chini ya 100 nm kwa sababu hufanya kazi tofauti na kubwa zaidi. Ripoti hutaja ukubwa kwa nanomita, na msomaji anayetaka kulinganisha na unywele au seli anaweza kuhitaji kubadilisha.

Ukucha na bara

Vitu vya polepole

Ukucha hukua takriban 3 mm kwa mwezi, 1.2 nm kwa sekunde. Mabara husogea 2 hadi 5 cm kwa mwaka, ambayo ni 0.6 hadi 1.6 nm kwa sekunde. Ulinganisho huu unaonyesha nanomita inamaanisha nini kwa wakati halisi.

Njia nyingine ya kuona

Kama unywele wako hukua 0.4 mm kwa siku, hukua 4.6 nm kila sekunde. Kwa dakika, hiyo ni 277 nm, takriban nusu ya urefu wa wimbi la mwanga wa kijani.

Spektroskopia na rangi

Kusoma wigo

Spektromita huchora ukali dhidi ya urefu wa wimbi kwa nanomita. Taa za barabarani za sodiamu hutoa kwa 589 nm. Mstari mwekundu wa haidrojeni uko 656 nm. Zebaki hutoa kwa 254 nm katika urujuanimno. Mwanafunzi anayepima kwa rula kwa mita kwenye gridi ya mgawanyo hubadilisha jibu kuwa nanomita mwishoni.

Kwa nini nanomita

Urefu wa mawimbi ya mwanga unaoonekana kwa mita ni 0.00000038 hadi 0.00000075, vigumu kuandika. Kwa nanomita ni 380 hadi 750, bila desimali.

Metrolojia na viwango

Usahihi katika utengenezaji

Optiki za usahihi wa juu husuguliwa hadi ulaini wa uso wa sehemu ya urefu wa wimbi, takriban 10 hadi 50 nm. Kioo cha darubini ya anga za juu kinaweza kuwa sahihi hadi 20 nm kwa kipenyo cha 6.5 m, uwiano wa 3e-9. Kubadilisha kipenyo kuwa nanomita, 6.5e9 nm, kunaonyesha uwiano wazi.

Urekebishaji

Maabara hurekebisha viwango vya urefu kwa kutumia vipima mwingiliano vinavyohesabu mawimbi ya mwanga ya urefu unaojulikana, kama mwanga wa leza ya heliamu-neoni wa 633 nm. Mita moja ina mawimbi milioni 1.58 ya aina hii.

Lahajedwali na nambari kubwa

Fomula

Ili kubadilisha m kuwa nm kwa safu, weka mita kwenye safu A na uingize =A2*1E9 kwenye safu B. Pangilia kwa nukuu ya kisayansi yenye desimali tatu kwa thamani kubwa mno, au kama nambari yenye vitenganishi kwa thamani chini ya trilioni moja. Ili kurudisha, gawanya kwa 1E9.

Usahihi wa nukta kuelea

Lahajedwali hushikilia takriban tarakimu 15 muhimu, kwa hiyo hakuna tatizo na sifuri tisa. Lakini kutoa nambari mbili kubwa zilizokaribiana sana kunaweza kupoteza usahihi, kwa hiyo fanya hesabu katika kitengo asili kisha ubadilishe matokeo.

Usahihi na kukadiria

Lingana na data

Urefu wa wimbi unaojulikana kwa tarakimu tatu, 550 nm, una kutokuwa na uhakika wa takriban 0.5 nm. Kuandika 550.000 nm itakuwa kosa. Ukibadilisha kutoka 5.50e-7 m, weka tarakimu tatu: 550 nm.

Tarakimu muhimu

Unapozidisha kwa 1e9, idadi ya tarakimu muhimu haibadiliki. 0.0000012 m ina tarakimu mbili muhimu; 1,200 nm pia ina mbili, ingawa inaonekana kama tarakimu nne. Andika 1.2e3 nm kuifanya iwe wazi.

Historia ya kiambishi awali

Nano inaingia kwenye mfumo wa metriki

Kiambishi awali nano kilikubaliwa mwaka 1960 na Mkutano Mkuu wa Vipimo na Uzani pamoja na piko na vingine. Kinatoka kwenye Kigiriki nanos, kibete. Viambishi awali vya 10 kwa nguvu ya kasoro tisa na kasoro kumi na mbili vilijaza mapengo chini ya mikro.

Nanoteknolojia kama neno

Neno nanoteknolojia lilibuniwa na Norio Taniguchi mwaka 1974 na kupewa umaarufu na Eric Drexler katika miaka ya 1980. Leo linahusu sayansi katika vipimo vya 1 hadi 100 nm.

Kufundisha nguvu za kumi

Ngazi yenye upeo mrefu

Ili kubadilisha m kuwa nm hatua kwa hatua, chora ngazi ya metriki kuteremka kutoka mita: milimita (1e-3), mikromita (1e-6), nanomita (1e-9). Kila kipandio ni kigezo cha elfu moja. Kusogea kutoka mita hadi nanomita huchukua hatua tatu, kila moja ikiwa kuzidisha kwa 1,000. Wanafunzi huona kwamba kusogea nafasi tisa ni makundi matatu ya tatu.

Mifano ya kila siku

Waombe wanafunzi waweke unywele, bakteria, virusi na atomu kwenye ngazi. Unywele uko 1e-4 m, bakteria 1e-6, virusi 1e-7 na atomu 1e-10. Ngazi inakuwa ramani ya ulimwengu mdogo.

Thamani zaidi za kubadilisha m kuwa nm

Orodha ndefu zaidi ya ubadilishaji

Kama thamani unayohitaji haipo kwenye orodha ya kwanza, ubadilishaji huu zaidi unaweza kuwa karibu vya kutosha kusomwa moja kwa moja:

• 0.1 m = 100,000,000 nm
• 0.5 m = 500,000,000 nm
• 3 m = 3,000,000,000 nm
• 4 m = 4,000,000,000 nm
• 7 m = 7,000,000,000 nm
• 15 m = 15,000,000,000 nm
• 20 m = 20,000,000,000 nm
• 75 m = 75,000,000,000 nm
• 200 m = 200,000,000,000 nm
• 500 m = 500,000,000,000 nm
• 2,000 m = 2,000,000,000,000 nm
• 10,000 m = 10,000,000,000,000 nm

Makosa unapobadilisha m kuwa nm

Kusogeza nafasi sita badala ya tisa

Hilo hutoa mikromita. Kwa nanomita, nafasi tisa.

Kugawanya badala ya kuzidisha

Nanomita ni ndogo zaidi, kwa hiyo nambari hukua. Kama 0.0000005 m ikawa 5e-16, uligawanya.

Kuchanganya nano na mikro

Mikromita ni nanomita elfu moja. Kagua kila wakati ni kiambishi awali kipi chanzo kinatumia.

Majibu ya haraka

Kuna nanomita ngapi katika mita moja?

Bilioni moja.

Ninabadilishaje m kuwa nm?

Zidisha kwa 1,000,000,000.

0.0000005 m ni nanomita ngapi?

500 nm.

Ubadilishaji ni sahihi kabisa?

Ndiyo, ni sahihi kabisa.

Nambari yangu inaondoka kwenye kifaa changu?

Hapana. Hesabu hufanyika ndani ya kivinjari chako.

Kurasa zinazohusiana na neno la mwisho

Kama unafanya kazi na urefu, ubadilishaji huu uko karibu nawe: Badilisha m kuwa dm, Badilisha m kuwa km, Badilisha °C kuwa °F, Badilisha °F kuwa °C, Badilisha L kuwa gal, Badilisha gal kuwa L, Badilisha tsp kuwa tbsp, Badilisha L/100km kuwa MPG (US), Badilisha ekari kuwa ha. Kinyume cha ukurasa huu ni Badilisha nm kuwa m.

Kwa ufupi, ili kubadilisha m kuwa nm zidisha kwa bilioni moja, sogeza nukta ya desimali nafasi tisa kuelekea kulia, tumia nukuu ya kisayansi kwa uwazi na weka tu tarakimu ambazo kipimo chako kinaziunga mkono. Nambari yako hubaki kwenye kifaa chako: hakuna kinachopakiwa na hakuna akaunti inayohitajika.