تبلیغات
اطلاعات فنی در مورد همه چیز - اشنایی با واحد نانو متر
اطلاعات فنی در مورد همه چیز

اشنایی با واحد نانو متر

جمعه 3 شهریور 1391

نوع مطلب :نانو فناوری، 

هیچ کس نمی‌داند که اولین پدرها و مادرهای ما چه زمانی فهمیدند که نیازمند اندازه‌گیری بعضی چیزها هستند، اما گویا از اولین چیزهایی که توانستند آنرا اندازه بگیرند (بخوانید کمیت)، فاصله یا طول بود. انسان‌ها در ابتدا با استفاده از اعضای بدن خود این کمیت را اندازه‌گیری می‌کردند. طول ساعد، طول پا و طول دست‌های بازشده از هم، اولین مبناهای اندازه‌گیری (بخوانید واحد اندازه‌گیری) بودند. اندک اندک با پیشرفت زندگی انسان و افزایش شناخت او از طبیعت و محیط اطرافش، واحدهای اندازه‌گیری نیز دقیق‌تر شدند. امروز دستگاه‌های اندازه‌گیری معینی تعریف شده‌اند و همگی ما از واحد‌های مشخصی (بخوانید استاندارد) استفاده می‌کنیم.

شما می‌دانید که متر، یکی از شناخته شده‌ترین واحدهای اندازه‌گیری طول است. این اندازه به حدی برای ما شناخته شده است که به راحتی می‌توانیم با طول یک گام‌ بلند آنرا نشان دهیم. بیشتر آنچه که ما به طور روزمره با آن مواجه هستیم، اندازه‌ای بین صد متر تا یک صدم متر (بخوانید سانتی‌متر) دارند. در حقیقت زندگی معمول ما در اندازه بزرگی متر (بخوانید مقیاس ماکرو) می‌گذرد. اما این محدوده، بخش بسیار بسیار کوچکی از اندازه‌های موجود در طبیعت پیرامون زندگی انسان است. او بر روی کره زمین زندگی می‌کند که قطری معادل 12760000 متر (12/76 میلیون متر) دارد و موجودات کوچکی (بخوانید باکتری) به اندازه 0/000001 متر (یک میلیونیم متر) می‌توانند به آسانی سلامت و حتی حیات و بقای او  را تحت تاثیر قرار دهند. به نظر می‌رسد که ما در خواندن و نوشتن این اندازه‌ها هم مشکل داریم، چه برسد به اینکه بتوانیم آنها را به خوبی تصور کنیم!

ریاضیدانان سعی نموده‌اند که این مشکل ما را حل کنند. آنها با استفاده از نمادگذاری و ارائه یک روش مقایسه‌ای، تصور اندازه‌های بسیار کوچک و بسیار بزرگ را آسان‌تر نموده‌اند. ما می‌توانیم روش پیشنهادی آنها را با یک آزمایش ساده ارزیابی کنیم. نمی‌دانم کی و کجا این مقاله را می‌خوانید، اما اگر پشت یک میز و روبروی نمایشگر یک رایانه نشسته‌اید، احتمالا میزی که رایانه شما بر روی آن قرار دارد طولی حدود یک متر دارد. اگر طول این میز را 10 بار کوچک کنید، برابر قطر یک سی-دی (بخوانید لوح فشرده) می‌شود. اگر قطر لوح فشرده را 10 بار کوچک کنید، برابر قطر یک تیله می‌شود و اگر تیله را 10 بار کوچک کنید، به اندازه یک دانه نمک درمی‌آید . حالا اگر دانه نمک را سه مرتبه و هر مرتبه 10 بار بزرگ کنید، می‌توانید از آن به عنوان میز استفاده نمایید. ریاضیدانان برای نمایش این نسبت میان دانه نمک و میز از نماد 3-10 (سه مرتبه و هر مرتبه 10 بار کوچک سازی) استفاده کرده‌اند. البته آنها از این روش برای توصیف اندازه‌های بزرگ نیز بهره برده‌اند. به طور مثال می‌توان منظومه شمسی با اندازه 1013 متر (13 مرتبه و هر مرتبه 10 بار بزرگ‌نمایی) و کهکشان راه شیری با اندازه 1021 متر (21 مرتبه و هر مرتبه 10 بار بزرگ‌نمایی) را نیز با این روش توصیف کرد.    

حالا که می‌توانیم اندازه‌های کوچک و بزرگ بسیاری را تصور کنیم، بد نیست که بدانیم دانشمندان برای بعضی اندازه‌ها نام مشخصی تعیین کرده‌اند. به طور مثال اندازه‌هایی را که 1000 برابر بزرگتر از متر می‌باشند، کیلومتر نامیده‌اند و اندازه‌هایی را که هزار برابر کوچکتر از متر هستند، میلی‌متر می‌خوانند. جدول زیر برخی از این نام‌ها را مشخص کرده است.

واحد

اندازه عددی

اندازه نمادی

مقدار

گیگا متر

1000000000

109

یک میلیارد متر

مگا متر

10000000

106

یک میلیون متر

کیلو متر

1000

103

هزار متر

هکتو متر

100

102

صد متر

دکا متر

10

101

ده متر

دسی متر

0/1

10-1

یک دهم متر

سانتی متر

0/01

10-2

یک صدم متر

میلی متر

0/001

10-3

یک هزارم متر

میکرو متر

0/000001

10-6

یک میلیونم متر

نانو متر

0/000000001

10-9

یک میلیاردم متر

در میان اندازه‌های کوچک، نانومتر از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است که بعدها بیشتر در مورد علت آن صحبت می‌کنیم. اما پیش از آن لازم است که درک صحیحی از این اندازه داشته باشیم. برای این منظور می‌توانیم آزمایش بالا را ادامه دهیم. تا آنجا پیش آمدیم که دانه‌های نمک را به اندازه‌ یک میز بزرگ کردیم. با این بزرگ‌نمایی (1000 برابر)، تار موی شما قطری معادل یک طناب بسیار کلفت خواهد داشت، می‌توانید از گلبول‌های قرمز برای تیله بازی استفاده کنید و باکتری‌ها نیز همچون دانه‌های نمک قابل رویت می‌شوند

 اما ما هنوز هم نتوانسته‌ایم یک نانومتر را ببینیم.این بار باکتری‌های کوچک نمکین را دوباره 1000برابر بزرگتر می‌کنیم. باکتری‌ها دیگر آنقدر بزرگ شده‌اند که می‌توانید به عنوان یک مبل راحت به آنها تکیه دهید. در این دنیای جدید می‌توانید با ویروس‌ها تنیس بازی کنید، پروتئین‌ها را به دور انگشتتان بپیچید و اتم‌ها و مولکول‌های کوچک را لمس کنید 

شما می‌دانید که متر، یکی از شناخته شده‌ترین واحدهای اندازه‌گیری طول است. این اندازه به حدی برای ما شناخته شده است که به راحتی می‌توانیم با طول یک گام‌ بلند آنرا نشان دهیم. بیشتر آنچه که ما به طور روزمره با آن مواجه هستیم، اندازه‌ای بین صد متر تا یک صدم متر (بخوانید سانتی‌متر) دارند. در حقیقت زندگی معمول ما در اندازه بزرگی متر (بخوانید مقیاس ماکرو) می‌گذرد. اما این محدوده، بخش بسیار بسیار کوچکی از اندازه‌های موجود در طبیعت پیرامون زندگی انسان است. او بر روی کره زمین زندگی می‌کند که قطری معادل 12760000 متر (12/76 میلیون متر) دارد و موجودات کوچکی (بخوانید باکتری) به اندازه 0/000001 متر (یک میلیونیم متر) می‌توانند به آسانی سلامت و حتی حیات و بقای او  را تحت تاثیر قرار دهند. به نظر می‌رسد که ما در خواندن و نوشتن این اندازه‌ها هم مشکل داریم، چه برسد به اینکه بتوانیم آنها را به خوبی تصور کنیم!

ریاضیدانان سعی نموده‌اند که این مشکل ما را حل کنند. آنها با استفاده از نمادگذاری و ارائه یک روش مقایسه‌ای، تصور اندازه‌های بسیار کوچک و بسیار بزرگ را آسان‌تر نموده‌اند. ما می‌توانیم روش پیشنهادی آنها را با یک آزمایش ساده ارزیابی کنیم. نمی‌دانم کی و کجا این مقاله را می‌خوانید، اما اگر پشت یک میز و روبروی نمایشگر یک رایانه نشسته‌اید، احتمالا میزی که رایانه شما بر روی آن قرار دارد طولی حدود یک متر دارد. اگر طول این میز را 10 بار کوچک کنید، برابر قطر یک سی-دی (بخوانید لوح فشرده) می‌شود. اگر قطر لوح فشرده را 10 بار کوچک کنید، برابر قطر یک تیله می‌شود و اگر تیله را 10 بار کوچک کنید، به اندازه یک دانه نمک درمی‌آید . حالا اگر دانه نمک را سه مرتبه و هر مرتبه 10 بار بزرگ کنید، می‌توانید از آن به عنوان میز استفاده نمایید. ریاضیدانان برای نمایش این نسبت میان دانه نمک و میز از نماد 3-10 (سه مرتبه و هر مرتبه 10 بار کوچک سازی) استفاده کرده‌اند. البته آنها از این روش برای توصیف اندازه‌های بزرگ نیز بهره برده‌اند. به طور مثال می‌توان منظومه شمسی با اندازه 1013 متر (13 مرتبه و هر مرتبه 10 بار بزرگ‌نمایی) و کهکشان راه شیری با اندازه 1021 متر (21 مرتبه و هر مرتبه 10 بار بزرگ‌نمایی) را نیز با این روش توصیف کرد.    

حالا که می‌توانیم اندازه‌های کوچک و بزرگ بسیاری را تصور کنیم، بد نیست که بدانیم دانشمندان برای بعضی اندازه‌ها نام مشخصی تعیین کرده‌اند. به طور مثال اندازه‌هایی را که 1000 برابر بزرگتر از متر می‌باشند، کیلومتر نامیده‌اند و اندازه‌هایی را که هزار برابر کوچکتر از متر هستند، میلی‌متر می‌خوانند. جدول زیر برخی از این نام‌ها را مشخص کرده است.

واحد

اندازه عددی

اندازه نمادی

مقدار

گیگا متر

1000000000

109

یک میلیارد متر

مگا متر

10000000

106

یک میلیون متر

کیلو متر

1000

103

هزار متر

هکتو متر

100

102

صد متر

دکا متر

10

101

ده متر

دسی متر

0/1

10-1

یک دهم متر

سانتی متر

0/01

10-2

یک صدم متر

میلی متر

0/001

10-3

یک هزارم متر

میکرو متر

0/000001

10-6

یک میلیونم متر

نانو متر

0/000000001

10-9

یک میلیاردم متر

در میان اندازه‌های کوچک، نانومتر از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است که بعدها بیشتر در مورد علت آن صحبت می‌کنیم. اما پیش از آن لازم است که درک صحیحی از این اندازه داشته باشیم. برای این منظور می‌توانیم آزمایش بالا را ادامه دهیم. تا آنجا پیش آمدیم که دانه‌های نمک را به اندازه‌ یک میز بزرگ کردیم. با این بزرگ‌نمایی (1000 برابر)، تار موی شما قطری معادل یک طناب بسیار کلفت خواهد داشت، می‌توانید از گلبول‌های قرمز برای تیله بازی استفاده کنید و باکتری‌ها نیز همچون دانه‌های نمک قابل رویت می‌شوند

 اما ما هنوز هم نتوانسته‌ایم یک نانومتر را ببینیم.این بار باکتری‌های کوچک نمکین را دوباره 1000برابر بزرگتر می‌کنیم. باکتری‌ها دیگر آنقدر بزرگ شده‌اند که می‌توانید به عنوان یک مبل راحت به آنها تکیه دهید. در این دنیای جدید می‌توانید با ویروس‌ها تنیس بازی کنید، پروتئین‌ها را به دور انگشتتان بپیچید و اتم‌ها و مولکول‌های کوچک را لمس کنید 


Can exercise increase your height?
شنبه 1 مهر 1396 01:58 ب.ظ
I am really loving the theme/design of your website.
Do you ever run into any browser compatibility problems?
A number of my blog readers have complained about my
site not working correctly in Explorer but looks great in Chrome.
Do you have any solutions to help fix this issue?
Foot Pain
یکشنبه 15 مرداد 1396 02:02 ب.ظ
Wow, incredible blog structure! How long have you been blogging for?

you make running a blog glance easy. The total look of your site is excellent,
let alone the content!
How do you get Achilles tendonitis?
شنبه 14 مرداد 1396 03:48 ب.ظ
I'm curious to find out what blog system you have been utilizing?
I'm having some minor security issues with my latest site and I'd
like to find something more safeguarded. Do
you have any suggestions?
http://tamra5snyder.exteen.com/
چهارشنبه 7 تیر 1396 04:32 ق.ظ
There is certainly a great deal to know about this subject.
I like all the points you've made.
manicure
چهارشنبه 23 فروردین 1396 09:50 ق.ظ
I like the helpful info you provide in your articles. I will bookmark your weblog and check again here regularly.
I am quite sure I'll learn many new stuff right here!

Good luck for the next!
manicure
یکشنبه 20 فروردین 1396 11:55 ق.ظ
Hello, i think that i saw you visited my website thus i got here to return the favor?.I am attempting to find things to enhance my site!I guess its ok to make
use of a few of your concepts!!
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر


فهرست وبلاگ
طبقه بندی
آرشیو
نویسندگان
آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :
جستجو
آخرین پستها