كيف تقارن حجم الذرة

عند مقارنة الذرات بأجسام أكبر - مع وجود تباين كبير في الحجم - تُظهر أوامر الحجم كيفية تحديد الاختلافات في الحجم. تسمح لك أوامر الحجم بمقارنة القيمة التقريبية لجسم صغير للغاية ، مثل كتلة أو قطر الذرة ، بجسم أكبر بكثير. يمكنك تحديد ترتيب المقدار باستخدام الترميز العلمي للتعبير عن هذه القياسات وتحديد الاختلافات.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

لمقارنة حجم ذرة كبيرة بذرة أصغر بكثير ، تسمح لك أوامر الحجم بتحديد الاختلافات في الحجم. تساعدك الرموز العلمية على التعبير عن هذه القياسات وتعيين قيمة للاختلافات.

يبلغ متوسط ​​قطر الذرة 0.1 إلى 0.5 نانومتر. يحتوي المتر الواحد على 1،000،000،000 نانومتر. الوحدات الأصغر ، مثل السنتيمترات والمليمترات ، التي تُستخدم عادةً لقياس الأشياء الصغيرة التي يمكن أن تلائم يدك ، لا تزال أكبر بكثير من نانومتر. لمواصلة ذلك ، هناك مليون نانومتر في المليمتر و 10000000 نانومتر في السنتيمتر. يقيس الباحثون أحيانًا الذرات في أنسجتوم ، وهي وحدة تساوي 10 نانومتر. يتراوح حجم الذرات من 1 إلى 5 أنجستروم. أنجستروم واحد يساوي 1 / 10،000،000 أو 0.0000000001 م.

يسهل النظام المتري التحويل بين الوحدات لأنه يعتمد على قوى 10. كل قوة 10 تساوي مرتبة واحدة من حيث المقدار. تتضمن بعض الوحدات الأكثر شيوعًا لقياس الطول أو المسافة ما يلي:

• الكيلومتر = 1000 م = 103 م
•  المتر = 1 م = 101 م
•  السنتيمتر = 1/100 م = 0.01 م = 10-2 م
•  المليمتر = 1/1000 م = 0.001 م = 10-3 م
•  ميكرومتر = 1 / 1،000،000 م = 0.000001 م = 10-6 م
•  نانومتر = 1 / 1،000،000،000 م = 0.000000001 م = 10-9 م
•  أنجستروم = 1 / 10،000،000،000 م = 0.00000000001 م = 10-10 م

عبر عن قوى العدد 10 باستخدام رمز علمي ، حيث يتم ضرب عدد ، مثل a ، في 10 مرفوعًا بأس ، n. يستخدم الترميز العلمي القوى الأسية لـ 10 ، حيث يكون الأس عددًا صحيحًا يمثل عدد الأصفار أو المنازل العشرية في قيمة ما ، مثل: أ × 10 ن

الأس يجعل الأعداد الكبيرة مع سلسلة طويلة من الأصفار أو الأرقام الصغيرة مع العديد من المنازل العشرية التي يمكن التحكم فيها بشكل أكبر. بعد قياس كائنين بأحجام مختلفة تمامًا بنفس الوحدة ، عبر عن القياسات بـ رمز علمي لتسهيل مقارنتها عن طريق تحديد ترتيب الحجم بين الاثنين أعداد. احسب ترتيب المقدار بين قيمتين بطرح الفرق بين الأسين.

على سبيل المثال ، يبلغ قطر حبة الملح 1 مم ويبلغ قياس كرة البيسبول 10 سم. عند تحويلها إلى أمتار والتعبير عنها في شكل تدوين علمي ، يمكنك بسهولة مقارنة القياسات. يبلغ حجم حبة الملح 1 × 10^-3 م والبيسبول بأبعاد 1 × 10^-1 م. ينتج عن طرح -1 من -3 ترتيب حجم -2. حبة الملح أصغر بمرتين من كرة البيسبول.

تتطلب مقارنة حجم الذرة بالأجسام الكبيرة بما يكفي للرؤية بدون مجهر أوامر أكبر بكثير من حيث الحجم. لنفترض أنك قارنت ذرة يبلغ قطرها 0.1 نانومتر ببطارية بحجم AAA يبلغ قطرها 1 سم. تحويل كلتا الوحدتين إلى أمتار واستخدام الترميز العلمي ، عبر عن القياسات كـ 10^-10 م و 10^-1 م ، على التوالي. لإيجاد الفرق في المقدار ، اطرح الأس -10 من الأس -1. ترتيب المقدار هو -9 ، لذا فإن قطر الذرة أصغر بتسعة مرات من البطارية. بمعنى آخر ، يمكن أن تصطف مليار ذرة عبر قطر البطارية.

يبلغ سمك الورقة حوالي 100000 نانومتر أو 105 نانومتر. ورقة من الورق أثخن بحوالي ستة أوامر من حيث الحجم من الذرة. في هذا المثال ، ستكون كومة من 1000000 ذرة بنفس سمك ورقة.

باستخدام الألومنيوم كمثال محدد ، يبلغ قطر ذرة الألومنيوم حوالي 0.18 نانومتر مقارنة مع الدايم الذي يبلغ قطره حوالي 18 ملم. قطر الدايم أكبر بثماني مرات من ذرة الألمنيوم.

بالنسبة للمنظور ، قارن بين كتلتي جسمين يمكن ملاحظتهما بدون مجهر وأيضًا مفصولة بعدة أوامر من حيث الحجم ، مثل كتلة الحوت الأزرق ونحل العسل. يزن الحوت الأزرق حوالي 100 طن متري ، أو 10⁸ جرامات. يزن نحل العسل حوالي 100 مجم أو 10^-1 ز. يبلغ حجم الحوت تسعة أضعاف كتلة نحل العسل. مليار نحلة عسل لها نفس كتلة حوت أزرق.