Nm bir ölçü birimidir. Hemen hemen karmaşık bir şey: Bir nanometre aslında ne kadardır

Uzunluk ve mesafe dönüştürücü Kütle dönüştürücü Toplu ve yiyecek hacmi dönüştürücü Alan dönüştürücü Hacim ve birim dönüştürücü mutfak tarifleri Sıcaklık dönüştürücü Basınç, mekanik stres, Young modülü dönüştürücü Enerji ve iş dönüştürücü Güç dönüştürücü Kuvvet dönüştürücü Zaman dönüştürücü Dönüştürücü doğrusal hız Düz Açılı Isıl Verimlilik ve Yakıt Verimliliği Dönüştürücü Sayı Dönüştürücü çeşitli sistemler gösterim Bilgi miktarının ölçü birimlerinin dönüştürücüsü Döviz kurları Boyutlar kadın giyim ve ayakkabı Erkek giyim ve ayakkabı bedenleri Dönüştürücü açısal hız ve dönüş hızı Hızlanma dönüştürücü Dönüştürücü açısal ivme Yoğunluk Dönüştürücü Özgül Hacim Dönüştürücü Atalet Momenti Dönüştürücü Kuvvet Momenti Dönüştürücü Tork Dönüştürücü Dönüştürücü özgül ısı Yanma (kütlece) Enerji yoğunluğu ve yakıtın özgül yanma ısısı dönüştürücüsü (hacimce) Sıcaklık farkı dönüştürücüsü Isıl genleşme katsayısı dönüştürücüsü Isıl direnç dönüştürücüsü Spesifik ısı iletkenliği dönüştürücüsü Dönüştürücü spesifik ısı kapasitesi Enerjiye Maruz Kalma ve Güç Dönüştürücü termal radyasyon Yoğunluk dönüştürücü ısı akışı Isı Transfer Katsayısı Dönüştürücü Hacim Akış Dönüştürücü Kütle Akış Dönüştürücü Molar Akış Dönüştürücü Kütle Akış Yoğunluk Dönüştürücü Molar Konsantrasyon Dönüştürücü Çözeltideki Kütle Konsantrasyonu Dönüştürücü Dinamik (Mutlak) Viskozite Dönüştürücü Kinematik Viskozite Dönüştürücü Dönüştürücü yüzey gerilimi Buhar geçirgenliği dönüştürücü Buhar geçirgenliği ve buhar aktarım hızı dönüştürücü Ses seviyesi dönüştürücü Mikrofon hassasiyeti dönüştürücü Ses basıncı seviyesi (SPL) dönüştürücü Seçilebilir referans basıncına sahip ses basıncı seviyesi dönüştürücü Parlaklık dönüştürücü Işık yoğunluğu dönüştürücü Aydınlık dönüştürücü Çözünürlük dönüştürücü bilgisayar grafikleri Frekans ve Dalgaboyu Dönüştürücü Diyoptri Gücü ve Odak Uzaklığı Diyoptri Gücü ve Lens Büyütme (×) Dönüştürücü elektrik yükü Doğrusal Şarj Yoğunluğu Dönüştürücü Dönüştürücü yüzey yoğunluğuŞarj Dönüştürücü toplu yoğunlukŞarj Dönüştürücü elektrik akımı Doğrusal akım yoğunluğu dönüştürücü Yüzey akım yoğunluğu dönüştürücü Gerilim dönüştürücü elektrik alanı Dönüştürücü elektrostatik potansiyel ve voltaj dönüştürücü elektrik direnci Elektriksel direnç dönüştürücü Elektriksel iletkenlik dönüştürücü Elektriksel iletkenlik dönüştürücü Elektrik kapasitansı Endüktans dönüştürücü Amerikan tel ölçüm dönüştürücüsü dBm (dBm veya dBm), dBV (dBV), watt ve diğer birimler cinsinden seviyeler Manyetomotor kuvvet dönüştürücü Gerilim dönüştürücü manyetik alan Dönüştürücü manyetik akı Manyetik indüksiyon dönüştürücü Radyasyon. Emilen doz hızı dönüştürücü iyonlaştırıcı radyasyon Radyoaktivite. Radyoaktif bozunum dönüştürücü Radyasyon. Maruz kalma dozu dönüştürücü Radyasyon. Absorbe Doz Dönüştürücü Ondalık Önek Dönüştürücü Veri Aktarımı Tipografi ve Görüntü İşleme Üniteleri Dönüştürücü Kereste Hacim Birimleri Dönüştürücü Hesaplama molar kütle Periyodik tablo kimyasal elementler D. I. Mendeleev

1 nanometre [nm] = 1E-09 metre [m]

Başlangıç ​​değeri

Dönüştürülen değer

metre muayene petametre terametre gigametre megametre kilometre hektometre dekametre desimetre santimetre milimetre mikrometre mikron nanometre pikometre femtometre attometre megaparsek kiloparsek parsek ışık yılı astronomik birim ligi deniz ligi (İngiltere) denizcilik ligi (uluslararası) ligi (yasal) mil deniz mili (Birleşik Krallık) deniz mili (uluslararası) ) mil (yasal) mil (ABD, jeodezik) mil (Roma) 1000 yarda uzun uzun (ABD, jeodezik) zincir zincir (ABD, jeodezik) halat (İngiliz ipi) cins cins (ABD, jeodezik) biber zemini (İngilizce) .kutup ) kulaç, kulaç kulaç (ABD, jeodezik) arşın yarda ayak ayak (ABD, jeodezik) bağlantı bağlantısı (ABD, jeodezik) arşın (İngiliz) el açıklığı parmak tırnak inç inç (ABD, jeodezik) arpa mısırı (İngiliz arpa mısırı) bininci mikroinç angstrom atom birimi uzunluk x-birim Fermi arpan lehimleme tipografik nokta twip arşın (İsveççe) kulaç (İsveççe) kalibre centiinch ken arshin actus (Antik Roma) vara de tarea vara conuquera vara castellana arşın (Yunanca) uzun kamış kamış uzun arşın palmiye "parmak" Planck uzunluğu klasik elektron yarıçapı Bohr yarıçapı Dünya'nın ekvator yarıçapı Dünyanın kutup yarıçapı Dünya'dan Güneş'e olan mesafe Güneş'in yarıçapı ışık nanosaniye ışık mikrosaniye ışık milisaniye ışık saniyesiışık saati ışık gün ışık haftası Milyar ışık yılı Dünya'dan Ay'a olan mesafe kablolar (uluslararası) kablolar (İngiliz) kablolar (ABD) deniz mili (ABD) ışık dakikası raf ünitesi yatay aralık cicero piksel çizgisi inç (Rusça) inç açıklık ayak kulaç eğik kulaç verst sınır verst

Ayakları ve inçleri metreye veya tam tersini dönüştürün

ayak inç

M

Doğrusal yük yoğunluğu

Uzunluk ve mesafe hakkında daha fazla bilgi

Genel bilgi

Uzunluk: en büyük boyut bedenler. İÇİNDE üç boyutlu uzay uzunluk genellikle yatay olarak ölçülür.

Mesafe, iki cismin birbirinden ne kadar uzakta olduğunu belirleyen bir niceliktir.

Mesafe ve uzunluk ölçümü

Uzaklık ve uzunluk birimleri

SI sisteminde uzunluk metre cinsinden ölçülür. Metrik sistemde kilometre (1000 metre) ve santimetre (1/100 metre) gibi türetilmiş birimler de yaygın olarak kullanılmaktadır. ABD ve İngiltere gibi metrik sistemi kullanmayan ülkeler inç, feet ve mil gibi birimleri kullanıyor.

Fizik ve biyolojide mesafe

Biyoloji ve fizikte uzunluklar genellikle bir milimetreden çok daha az ölçülür. Bu amaçla özel bir değer olan mikrometre benimsenmiştir. Bir mikrometre 1×10⁻⁶ metreye eşittir. Biyolojide mikrometreler mikroorganizmaların ve hücrelerin büyüklüğünü, fizikte ise kızılötesi ışının uzunluğunu ölçer. elektromanyetik radyasyon. Mikrometreye mikron da denir ve bazen, özellikle İngiliz edebiyatında, mikron olarak da adlandırılır. Yunan mektubuµ. Metrenin diğer türevleri de yaygın olarak kullanılmaktadır: nanometreler (1 × 10⁻⁹ metre), pikometreler (1 × 10⁻¹² metre), femtometreler (1 × 10⁻¹⁵ metre ve attometreler (1 × 10⁻¹⁸ metre).

Navigasyon mesafesi

Nakliye deniz milini kullanır. Bir deniz mili 1852 metreye eşittir. Başlangıçta meridyen boyunca bir dakikalık yay, yani meridyenin 1/(60x180)'i olarak ölçülmüştü. Bu, enlem hesaplamalarını kolaylaştırdı, çünkü 60 deniz mili bir derece enleme eşitti. Mesafe deniz mili cinsinden ölçülürken, hız genellikle deniz mili cinsinden ölçülür. Bir deniz düğümü hıza eşit saatte bir deniz mili hareket.

Astronomide uzaklık

Astronomide ölçerler uzun mesafeler bu nedenle hesaplamaları kolaylaştırmak için özel değerler benimsenmiştir.

Astronomik birim(au, au) 149.597.870.700 metreye eşittir. Birinin büyüklüğü astronomik birim- sabit, yani devamlı. Genel olarak Dünya'nın Güneş'ten bir astronomik birim uzaklıkta olduğu kabul edilir.

Işık yılı 10.000.000.000.000 veya 10¹³ kilometreye eşittir. Bu, ışığın boşlukta bir saniyede kat ettiği mesafedir. Jülyen yılı. Bu miktar popüler bilim literatüründe fizik ve astronomiden daha sık kullanılmaktadır.

Parsek yaklaşık olarak 30.856.775.814.671.900 metreye veya yaklaşık 3,09 × 10¹³ kilometreye eşittir. Bir parsek, Güneş'ten gezegen, yıldız, ay veya asteroit gibi başka bir astronomik nesneye bir yay saniyelik açıyla olan mesafedir. Bir yay saniyesi, bir derecenin 1/3600'ü veya radyan cinsinden yaklaşık 4,8481368 mikroraddır. Parsek, gözlem noktasına bağlı olarak vücut pozisyonundaki gözle görülür değişikliklerin etkisi olan paralaks kullanılarak hesaplanabilir. Ölçüm yaparken, Dünya'dan (E1 noktası) bir yıldıza veya başka bir astronomik nesneye (A2 noktası) bir E1A2 segmentini (resimde) yerleştirin. Altı ay sonra, Güneş Dünya'nın diğer tarafındayken, Dünya'nın yeni konumundan (E2 noktası) aynı astronomik nesnenin uzaydaki yeni konumuna (A1 noktası) yeni bir E2A1 segmenti döşenir. Bu durumda Güneş bu iki parçanın kesiştiği noktada, S noktasında olacaktır. E1S ve E2S parçalarından her birinin uzunluğu bir astronomik birime eşittir. S noktasından E1E2'ye dik bir doğru parçası çizersek, E1A2 ve E2A1, I bölümlerinin kesişme noktasından geçecektir. Güneş'ten I noktasına olan mesafe SI bölümüdür, açı olduğunda bir parsek'e eşittir. A1I ve A2I segmentleri arasındaki fark iki yaysaniyedir.

Resimde:

  • A1, A2: görünen yıldız konumu
  • E1, E2: Toprak konumu
  • S: Güneş konumu
  • ben: kesişim noktası
  • IS = 1 parsek
  • ∠P veya ∠XIA2: paralaks açısı
  • ∠P = 1 yay saniyesi

Diğer birimler

Lig - eski birim uzunluk, daha önce birçok ülkede kullanıldı. Bazı yerlerde, örneğin Yucatan Yarımadası'nda ve kırsal alanlar Meksika. Bu, bir kişinin bir saatte kat ettiği mesafedir. Deniz Ligi - üç deniz mili, yaklaşık 5,6 kilometre. Lieu yaklaşık olarak bir lige eşit bir birimdir. İÇİNDE İngilizce hem liglere hem de liglere aynı denir, lig. Literatürde liglere bazen “Denizler Altında 20.000 Fersah” gibi kitap başlıklarında da rastlanır. ünlü roman Jules Verne.

Dirsek- eski değer, mesafeye eşit orta parmağın ucundan dirseğe kadar. Bu değer yaygın olarak kullanıldı antik dünya, Orta Çağ'da ve modern zamanlara kadar.

Bahçeİngiliz İmparatorluk sisteminde kullanılır ve üç fit veya 0,9144 metreye eşittir. Kanada gibi kabul edilen bazı ülkelerde metrik sistem Tersaneler, yüzme havuzlarının ve spor sahalarının, golf ve futbol sahaları gibi sahaların kumaşını ve uzunluğunu ölçmek için kullanılır.

meter'un tanımı

Metrenin tanımı birkaç kez değişti. Metre başlangıçta mesafenin 1/10.000.000'i olarak tanımlanıyordu. Kuzey Kutbu ekvator'a. Daha sonra metre, platin-iridyum standardının uzunluğuna eşit oldu. Daha sonra metre turuncu çizginin dalga boyuna eşitlendi. elektromanyetik spektrum vakumdaki kripton atomu ⁸⁶Kr, 1.650.763,73 ile çarpılır. Günümüzde metre, ışığın boşlukta saniyenin 1/299.792.458'inde kat ettiği mesafe olarak tanımlanmaktadır.

Hesaplamalar

Geometride, A(x₁, y₁) ve B(x₂, y₂) koordinatlarına sahip iki A ve B noktası arasındaki mesafe aşağıdaki formülle hesaplanır:

ve birkaç dakika içinde bir cevap alacaksınız.

Dönüştürücüdeki birimleri dönüştürmek için hesaplamalar " Uzunluk ve mesafe dönüştürücü" Unitconversion.org işlevleri kullanılarak gerçekleştirilir.

Yani “mikro” çok şey ifade ediyor. Bu sayfalar, değerleri bir birimden diğerine ve ayrıca bir birim sisteminden diğerine hızlı ve doğru bir şekilde dönüştürmenize olanak tanıyan birim dönüştürücüler içerir. Bu konuda ne hissediyorum? Metrenin ne olduğunu zaten biliyorum. Bir cetvelin üzerinde bir santimetre ve bir milimetre buldum. “Mikro” ve “nano” ne anlama geliyor?


Metrenin milyarda biri. İÇİNDE Harvard Üniversitesi(ABD) en ince teller on nanometreden (mikronun binde biri) daha küçük bir çapa sahip olarak oluşturulmuştur. Bu birimlerin tanımı hiçbir şekilde tarihsel insan yapısıyla bağlantılı değildir; yalnızca doğanın temel yasalarıyla bağlantılıdır.

Nanometre. Birim dönüştürücü.

O zamandan beri diğer tüm ölçüler de metrik birimler cinsinden yeniden tanımlandı. Ve 1996 yılında sitenin anlık hesaplamaların yapıldığı ilk versiyonu yayına girdi. SI sisteminde uzunluk metre cinsinden ölçülür. Metrik sistemde kilometre (1000 metre) ve santimetre (1/100 metre) gibi türetilmiş birimler de yaygın olarak kullanılmaktadır. Nakliye deniz milini kullanır. Bir deniz mili 1852 metreye eşittir. Bu, 60 deniz milinin bir derece enleme eşit olması nedeniyle enlem hesaplamalarını kolaylaştırdı.

Astronomide büyük mesafeler ölçülür, bu nedenle hesaplamaları kolaylaştırmak için özel büyüklükler benimsenir. Astronomik birim (au, au) 149.597.870.700 metreye eşittir. Bu, ışığın bir Jülyen yılında boşlukta kat ettiği mesafedir. Bu miktar popüler bilim literatüründe fizik ve astronomiden daha sık kullanılmaktadır. Bir parsek, Güneş'ten gezegen, yıldız, ay veya asteroit gibi başka bir astronomik nesneye bir yay saniyelik açıyla olan mesafedir.

Astronomide uzaklık

Bu, bir kişinin bir saatte kat ettiği mesafedir. Deniz Ligi - üç deniz mili, yaklaşık 5,6 kilometre. Dirsek, orta parmağın ucundan dirseğe kadar olan mesafeye eşit olan eski bir ölçümdür. Bu değer antik dünyada, Orta Çağ'da ve modern zamanlara kadar yaygındı. Metre daha sonra vakumdaki kripton ⁸⁶Kr atomunun elektromanyetik spektrumunun turuncu çizgisinin dalga boyunun 1.650.763,73 ile çarpılmasına eşitlendi.

Fizik ve biyolojide mesafe

Fizikte uzunluk her zaman pozitiftir skaler miktar. Bir tekerleğin hızı veya yarıçapı göz önüne alındığında, o tekerleğin kat ettiği mesafe hesaplanabilir. Bu tür hesaplamalar örneğin bisiklet sürerken faydalıdır. Uzunluk ve Mesafe dönüştürücüdeki birimleri dönüştürmeye yönelik hesaplamalar, Unitconversion.org'un işlevleri kullanılarak gerçekleştirilir.

Ayakları ve inçleri metreye veya tam tersini dönüştürün

Sağdaki birim listesinden dönüştürülecek birimi seçin. 22 nm ile karşılaştırıldığında 14 nm teknolojisi dielektrik kanatçıklar arasındaki mesafeyi azaltır, bariyerlerin yüksekliğini arttırır ve sayısını azaltır. Böylece Intel Core, mobil formunda SoC tasarımına giderek yaklaşıyor ve yakın zamanda çok yaklaşacağına da şüphe yok.

Uzunluk ve Mesafe Dönüştürücüyü Kullanma

Belki de bu, insanları yeni donanıma çekmenin bir yoludur, çünkü Android her yeni sürüm tam tersine aynı donanım üzerinde hızlanır. Veya belki de programlama, yalamak istemeyenlerin erişebileceği bu kadar basit bir meslek olmamalıdır. İşgücü dağılımını değiştirmenin zamanı geldi yeni seviye Sinemada olduğu gibi: Kitabın bir yapımcısı, yönetmeni, senaristi, kostüm tasarımcısı, özel efekt ustası vb. olması gerekir.

Böyle bir tel yalnızca 20 sıra atomdan oluşur. Uluslararası deniz mili 1929'da Uluslararası Olağanüstü Hidrografi Konferansı'nda tanımlandı. Fizikte doğal birimlerölçümler yalnızca temel fiziksel sabitlere dayanmaktadır.

Şu anda resmi olarak kullanılmasına izin verilen metrik olmayan uzunluk ölçüleri yol işaretleri için mil, yarda ve fittir. Miami limanında yolcu gemisi Celebrity Reflection. Başlangıçta meridyen boyunca bir dakikalık yay, yani meridyenin 1/(60x180)'i olarak ölçülmüştü. Bir astronomik birimin değeri sabittir, yani sabit bir değerdir. Dünya, Güneş'ten bir astronomik birim uzaklıkta yer almaktadır.

Bu amaçla özel bir değer olan mikrometre benimsenmiştir. Sonuç hemen "Sonuç" alanında ve "Dönüştürülen Değer" alanında görünecektir. Nanometre - (nm, nm) metrik sistemde metrenin milyarda birine (yani 10−9 metre) eşit olan bir uzunluk birimi.

Ağırlık ve ölçü bilimi, metroloji dündü. Günümüzde kimsenin görmediği şeyleri, yani nano boyutlu nesneleri ölçmek yaygındır. Nanometrolojinin yaptığı budur. MIPT yüksek lisans öğrencisi, Nanometroloji ve Nanomalzemeler Bölümü çalışanı Stepan Lisovsky, nanometrolojinin temel ilkelerinden ve çeşitli mikroskopların işlevlerinden bahsediyor ve bir parçacığın boyutunun neden ölçüm yöntemine bağlı olduğunu açıklıyor.

Referans Düşünme

Başlangıç ​​olarak basit metrolojiden bahsedelim. Bir disiplin olarak, Pisagor'dan Aristoteles'e kadar birçok insanın ölçü hakkında konuştuğu antik çağlarda ortaya çıkmış olabilir ama ortaya çıkmamıştır. Bir parçası olun bilimsel resim o zamanın dünyasında metroloji aynı Aristoteles yüzünden başarısız oldu. Gelecek yüzyıllar boyunca, fenomenlerin nitel bir tanımının niceliksel bir tanımlamaya göre önceliğini belirledi. Her şey ancak Newton zamanında değişti. "Aristoteles'e göre" fenomenlerin anlamı bilim adamlarını tatmin etmeyi bıraktı ve vurgu, açıklamanın anlamsal kısmından sözdizimsel kısmına kaydı. Basitçe söylemek gerekirse, şeylerin etkileşiminin ölçüsüne ve derecesine bakmaya ve onların özünü anlamaya çalışmamaya karar verildi. Ve çok daha verimli olduğu ortaya çıktı. Sonra geldi en güzel saat metroloji.

En çok ana görev metroloji - ölçümlerin tekdüzeliğini sağlamak için. Ana amaç, ölçüm sonucunu tüm ayrıntılardan ayırmaktır: zaman, ölçüm yeri, ölçümü kimin yaptığı ve bugün bunu nasıl yapmaya karar verdiği. Sonuç olarak geriye kalan tek şey, her zaman ve her yerde, hiçbir şeye bakılmaksızın, şeye, herkes için ortak olan gerçeklik nedeniyle ona ait olan nesnel ölçüsüne ait olmaktır. Nesnelere nasıl ulaşılır? Onunla olan etkileşimi sayesinde ölçüm cihazı. Bunun için birleşik bir ölçüm yönteminin ve herkes için aynı olan bir standardın olması gerekir.

Böylece ölçmeyi öğrendik; geriye dünyadaki herkesin bizimle aynı şekilde ölçmesi kalıyor. Bu da hepsinin aynı yöntemi ve aynı standartları kullanmasını gerektirir. İnsanlar herkes için tek tip bir önlem sistemi getirmenin pratik faydalarını hızla fark etti ve müzakereye başlamayı kabul etti. Yavaş yavaş neredeyse tüm dünyaya yayılan bir metrik ölçüm sistemi ortaya çıktı. Bu arada Rusya'da metrolojik desteği sağlama kredisi Dmitry Mendeleev'e ait.

Bir ölçümün sonucu, miktarın gerçek değerinin yanı sıra aynı zamanda ölçü birimleriyle ifade edilen bir yaklaşımdır. Böylece ölçülen bir metre hiçbir zaman Newton'a, bir ohm da asla Tesla'ya dönüşmeyecektir. yani farklı boyutlar farklı bir ölçüm doğası anlamına gelir, ancak elbette bu her zaman gerçekleşmez. Bir metre tel, hem mekansal özellikleri açısından, hem iletkenlik açısından hem de içindeki maddenin kütlesi açısından bir metre olarak ortaya çıkıyor. Bir miktar söz konusudur farklı fenomen ve bu metroloğun işini büyük ölçüde kolaylaştırır. Belirli bir dereceye kadar enerji ve kütlenin bile eşdeğer olduğu ortaya çıktı, bu nedenle süper kütleli parçacıkların kütlesi, onu yaratmak için gereken enerjiyle ölçülüyor.

Bir niceliğin anlamına ve ölçü birimine ek olarak, birkaç tane daha vardır. önemli faktörler Her ölçüm hakkında bilmeniz gerekenler. Hepsi ihtiyacımız olan duruma göre seçilen özel bir ölçüm tekniğinin içinde yer alıyor. Her şeyi belirtir: standart numuneler, cihazların doğruluk sınıfı ve hatta araştırmacıların nitelikleri. Tüm bunları sağlayabildiğimizde metodolojiye dayalı olarak doğru ölçümler yapabiliyoruz. Sonuçta, tekniğin kullanımı bize ölçüm hatasının garantili ölçümlerini verir ve tüm ölçüm sonucu iki sayıya iner: bilim adamlarının genellikle üzerinde çalıştığı değer ve onun hatası.

Görünmeyeni ölçün

Nanometroloji hemen hemen aynı yasalara göre çalışır. Ancak göz ardı edilemeyecek birkaç nüans var. Onları anlamak için nanodünyanın süreçlerini anlamanız ve aslında onların tuhaflıklarının ne olduğunu anlamanız gerekir. Başka bir deyişle nanoteknolojiyi bu kadar özel kılan ne?

Elbette boyutla başlamamız gerekiyor: Metredeki bir nanometre, Çin nüfusundaki bir Çinli ile yaklaşık olarak aynı. Bu ölçeğin boyutları (100 nm'den az) bir dizi yeni etkiyi mümkün kılıyor. İşte etkiler kuantum fiziği Tünel açma ve etkileşim dahil olmak üzere moleküler sistemler, Ve biyolojik aktivite ve uyumluluk ve hacmi (daha kesin olarak yüzeye yakın katman) nanonesnenin kendisinin toplam hacmiyle karşılaştırılabilir olan aşırı gelişmiş bir yüzey. Bu tür özellikler bir nanoteknoloji uzmanı için bir fırsatlar hazinesi, aynı zamanda bir nanometrolog için bir lanettir. Neden?

Gerçek şu ki, özel efektlerin varlığı nedeniyle nanonesneler tamamen yeni yaklaşımlar gerektiriyor. Elde edilebilecek çözünürlükteki temel sınırlama nedeniyle klasik anlamda optik olarak görülemezler. Çünkü kesinlikle dalga boyuna bağlıdır görünür radyasyon(parazit vb. kullanabilirsiniz, ancak bunların hepsi zaten egzotik). Bu problem için çeşitli temel çözümler icat edilmiştir.

Her şey, daha sonra alan iyonik projektöre (1951) dönüştürülen bir alan elektronik projektörüyle (1936) başladı. Çalışma prensibi şuna dayanmaktadır: düz hareket Nano boyutlu katottan, zaten ihtiyacımız olan makroskobik boyutlardaki anot ekranına yönlendirilen elektrostatik kuvvetin etkisi altındaki elektronlar ve iyonlar. Ekranda gördüğümüz görüntü katotta veya yakınında bazı etkenlerden dolayı oluşmaktadır. fiziksel ve kimyasal süreçler. Her şeyden önce bu, alan elektronlarının katodun atomik yapısından çıkarılması ve katot iğnesinin yakınındaki "görüntüleme" gazının atomlarının polarizasyonudur. Bir kez oluşturulduktan sonra, belirli bir iyon veya elektron dağılımı formundaki bir resim ekrana yansıtılır ve burada floresans kuvvetleri tarafından ortaya çıkar. Bu, belirli metallerden ve yarı iletkenlerden yapılmış sivri uçların nanoyapısına bakmanın zarif bir yoludur, ancak çözümün zarafeti görebildiklerimizi çok sınırlayıcı olduğundan bu tür projektörler özellikle popüler hale gelmedi.

Diğer bir çözüm ise ilk kez 1981'de tarama şeklinde uygulanan yüzeyi tam anlamıyla hissetmekti. prob mikroskobu 1986 yılında ödüllendirilen Nobel Ödülü. Adından da anlaşılacağı gibi incelenen yüzey sivri uçlu bir iğne olan probla taranır.

İğne ile yüzey yapısı arasında bir etkileşim meydana gelir. yüksek doğruluk ya proba etki eden kuvvet ya da probun sonuçta ortaya çıkan sapması ya da probun salınımlarının frekansındaki (faz, genlik) bir değişiklik ile belirlenir. Hemen hemen her nesneyi inceleme yeteneğini, yani yöntemin evrenselliğini belirleyen ilk etkileşim, temas halinde ortaya çıkan itici kuvvete ve uzun menzilli van der Waals kuvvetlerine dayanır. Yüzeyi yalnızca nanonesnelerin yüzeydeki uzamsal konumu açısından değil, aynı zamanda diğer özellikleri açısından haritalamak için diğer kuvvetleri ve hatta ortaya çıkan tünel akımını kullanmak mümkündür. Probun kendisinin nanoboyutta olması önemlidir, aksi takdirde yüzeyi tarayan prob değil, yüzey - prob olacaktır (Newton'un üçüncü yasası nedeniyle, etkileşim hem nesneler tarafından hem de bir anlamda simetrik olarak belirlenir). Ancak genel olarak bu yöntemin hem evrensel olduğu hem de çok çeşitli yeteneklere sahip olduğu ortaya çıktı, böylece nanoyapıların incelenmesinde ana yöntemlerden biri haline geldi. Onun ana dezavantaj- özellikle elektron mikroskoplarıyla karşılaştırıldığında son derece zaman alıcıdır.

Bu arada elektron mikroskopları da prob mikroskoplarıdır, yalnızca içlerindeki prob odaklanmış bir elektron ışınıdır. Bir mercek sisteminin kullanılması, onu kavramsal olarak optik ile benzer hale getirir, ancak büyük farklılıklar da yoktur. Birincisi ve en önemlisi: Kütlesinden dolayı elektronun dalga boyu fotondan daha kısadır. Elbette buradaki dalga boyları elektron ve foton parçacıklarının kendisine ait değildir, ancak onlara karşılık gelen dalgaların davranışını karakterize eder. Bir diğer önemli fark: Cisimlerin fotonlarla ve elektronlarla etkileşimi oldukça farklıdır. ortak özellikler. Bazı durumlarda elektronlarla etkileşimden elde edilen bilgiler, ışıkla etkileşimden elde edilen bilgilerden çok daha anlamlıdır; ancak bunun tersi de nadir değildir.

Dikkat edilmesi gereken son şey farktır optik sistemler: Işık için mercekler geleneksel olarak maddi gövdelerse, o zaman elektron ışınları için elektromanyetik alanlar Bu da elektronları manipüle etme konusunda daha fazla özgürlük sağlar. Bu, taramalı elektron mikroskoplarının "sırrı"dır; üzerindeki görüntü, sıradan bir ışık mikroskobu ile elde edilmiş gibi görünse de, yalnızca operatörün rahatlığı için bu şekilde yapılmıştır ve mikroskobun bilgisayar analizinden elde edilmiştir. sırayla taranan numuneler üzerinde elektron ışınının ayrı bir raster (piksel) ile etkileşiminin özellikleri. Elektronların bir cisimle etkileşimi, yüzeyin kabartma açısından haritalanmasını mümkün kılar, kimyasal bileşim ve hatta ışıldayan özellikler. Elektron ışınları ince numunelerden geçerek görmenizi sağlar. iç yapı bu tür nesneler - atomik katmanlara kadar.

Bunlar, nesnelerin geometrisini nano ölçekte ayırt etmemizi ve incelememizi sağlayan ana yöntemlerdir. Başkaları da var, ancak nanonesnelerden oluşan tüm sistemlerle çalışıyorlar ve parametrelerini istatistiksel olarak hesaplıyorlar. Bu, tozların X-ışını kırınım ölçümünü içerir; bu, yalnızca tozun faz bileşimini değil aynı zamanda kristallerin boyut dağılımı hakkında da bilgi edinmeyi mümkün kılar; ve kalınlığı karakterize eden elipsometri ince filmler(sistem mimarisinin esas olarak katman katman oluşturulduğu elektroniklerin yaratılmasında vazgeçilmez bir şey); ve belirli yüzey alanını analiz etmek için gaz emme yöntemleri. Bazı yöntemlerin adları kafa karıştırıcı olabilir: dinamik ışık saçılımı, elektroakustik spektroskopi, nükleer manyetik rezonans gevşeme ölçümü (ancak buna kısaca NMR gevşeme ölçümü denir).

Ama hepsi bu değil. Örneğin, havada hareket eden bir nanoparçacığa bir yük aktarılabilir, ardından bir elektrostatik alan açılabilir ve parçacığın nasıl saptığına bakarak aerodinamik boyutu hesaplanabilir (havadaki sürtünme kuvveti boyutuna bağlıdır) parçacık). Bu arada, nanopartiküllerin boyutu, daha önce bahsedilen dinamik ışık saçılımı yönteminde benzer şekilde belirlenir, yalnızca Brown hareketindeki hız analiz edilir ve ayrıca dolaylı olarak ışık saçılımındaki dalgalanmalar tarafından analiz edilir. Parçacığın hidrodinamik çapı elde edilir. Ve bu türden birden fazla "kurnaz" yöntem var.

Aynı şeyi (büyüklüğü) ölçen bu kadar çok sayıda yöntemin ilginç bir ayrıntısı var. Aynı nanonesnenin boyutu sıklıkla farklılık gösterir, hatta bazen birkaç kez bile farklılık gösterir.

Hangi boyut doğru?

Sıradan metrolojiyi hatırlamanın zamanı geldi: Gerçek ölçülen değere ek olarak ölçüm sonuçları, ölçümlerin doğruluğu ve ölçümün gerçekleştirildiği yöntem tarafından da belirlenir. Buna göre sonuçlardaki farklılık hem farklı doğrulukla hem de ölçülen büyüklüklerin farklı doğasıyla açıklanabilir. Hakkında tez farklı doğa Aynı nanopartikülün farklı boyutları çılgınca görünebilir, ancak bu doğrudur. Bir nanopartikülün sulu bir dispersiyondaki davranışı açısından boyutu, yüzeyindeki gazların adsorpsiyonu açısından boyutuyla aynı değildir ve mikroskopta bir elektron ışınıyla etkileşimi açısından boyutuyla aynı değildir. . Bundan bahsetmiyorum bile istatistiksel yöntemler ve belirli bir boyuttan söz edilemez, yalnızca boyutu karakterize eden bir değerden söz edilir. Ancak bu farklılıklara rağmen (hatta onlar sayesinde), tüm bu sonuçların eşit derecede doğru olduğu düşünülebilir, sadece farklı şeyler hakkında biraz konuşarak, farklı taraflar. Bu sonuçlar yalnızca belirli durumlarda onlara güvenmenin yeterliliği açısından karşılaştırılabilir: bir nanopartikülün bir sıvı içindeki davranışını tahmin etmek için hidrodinamik çapın değerini kullanmak daha uygundur vb.

Yukarıdakilerin tümü sıradan metroloji ve hatta gerçeklerin kaydedilmesi için doğrudur, ancak çoğu zaman gözden kaçırılmaktadır. Daha doğru ve daha az doğru, gerçeklikle daha tutarlı ve daha az (belki de sahtecilik hariç) hiçbir gerçek olmadığını söyleyebiliriz, ancak yalnızca belirli bir durumda kullanım için az çok yeterli olan ve aynı zamanda temele dayanan gerçekler vardır. bunun az çok doğru yorumu. Filozoflar pozitivizm zamanlarından beri şunu çok iyi öğrenmişlerdir: Her gerçek teorik olarak yüklüdür.

Stepan'ın dersini kaçırmayın:

; tanımlamalar: mmk, mμ)

Bu, 10'a eşit kısa uzunlukları ölçmek için en yaygın kullanılan birimlerden biridir. Angstromlar- dahil edilmeyen, genel olarak tanınan bir ölçü birimi SI sistemi. Sık sık bölgeyle ilişkilendirilir nanoteknoloji ve ile dalga boyu görünür Sveta.

Bir nanometre yaklaşık olarak eşittir koşullu inşaatİki tanesini bir hidrojen atomunun çapı olarak alırsak, dizilmiş on hidrojen atomundan oluşan Bohr yarıçapı.

Karbon atomları arasındaki mesafe elmas 0,154 nm'ye eşittir.

Ayrıca bakınız

Notlar


Wikimedia Vakfı.

2010.:

Eş anlamlılar