Atomları daha büyük nesnelerle karşılaştırırken - boyut olarak büyük bir eşitsizlikle - büyüklük sıraları, boyut farklılıklarının nasıl ölçüleceğini gösterir. Büyüklük sıraları, bir atomun kütlesi veya çapı gibi son derece küçük bir nesnenin yaklaşık değerini çok daha büyük bir nesneyle karşılaştırmanıza olanak tanır. Bu ölçümleri ifade etmek ve farklılıkları ölçmek için bilimsel gösterimi kullanarak büyüklük sırasını belirleyebilirsiniz.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Büyük bir atomun boyutunu çok daha küçük bir atomla karşılaştırmak için büyüklük sıraları, boyut farklılıklarını ölçmenize olanak tanır. Bilimsel gösterimler, bu ölçümleri ifade etmenize ve farklılıklara bir değer atamanıza yardımcı olur.
Atomların Küçük Boyutu
Bir atomun ortalama çapı 0,1 ila 0,5 nanometredir. Bir metre 1.000.000.000 nanometre içerir. Tipik olarak elinize sığabilecek küçük nesneleri ölçmek için kullanılan santimetre ve milimetre gibi daha küçük birimler, yine de bir nanometreden çok daha büyüktür. Bunu daha da ileriye taşımak için milimetrede 1.000.000 nanometre ve santimetrede 10.000.000 nanometre vardır. Araştırmacılar bazen atomları, 10 nanometreye eşit bir birim olan ansgtomlarda ölçer. Atomların boyut aralığı 1 ila 5 angstromdur. Bir angstrom 1/10.000.000 veya 0.0000000001 m'ye eşittir.
Birimler ve Ölçek
Metrik sistem, 10'un kuvvetlerine dayandığı için birimler arasında dönüştürmeyi kolaylaştırır. 10'un her kuvveti bir büyüklük sırasına eşittir. Uzunluk veya mesafeyi ölçmek için daha yaygın olan birimlerden bazıları şunlardır:
- Kilometre = 1000 m = 103 m
- Metre = 1 m = 101 m
- Santimetre = 1/100 m = 0.01 m = 10-2 m
- Milimetre = 1/1000 m = 0.001 m = 10-3 m
- Mikrometre = 1/1.000.000 m = 0.000001 m = 10-6 m
- Nanometre = 1/1.000.000.000 m = 0.000000001 m = 10-9 m
- Angström = 1/10.000.000.000 m = 0.000000000001 m = 10-10 m
10'un Kuvvetleri ve Bilimsel Gösterim
10'un güçlerini bilimsel gösterim kullanarak ifade edin; burada a gibi bir sayı, bir üs, n tarafından artırılan 10 ile çarpılır. Bilimsel gösterim, 10'un üstel güçlerini kullanır; burada üs, bir değerdeki sıfırların veya ondalık basamakların sayısını temsil eden bir tam sayıdır, örneğin: bir x 10n
Üs, uzun bir sıfır dizili büyük sayıları veya birçok ondalık basamaklı küçük sayıları çok daha kolay yönetilebilir hale getirir. Aynı birimle çok farklı boyutlardaki iki nesneyi ölçtükten sonra, ölçümleri ifade edin. ikisi arasındaki büyüklük sırasını belirleyerek karşılaştırmayı kolaylaştırmak için bilimsel gösterim sayılar. İki üs arasındaki farkı çıkararak iki değer arasındaki büyüklük sırasını hesaplayın.
Örneğin, bir tuz tanesinin çapı 1 mm ve bir beyzbol topu 10 cm'dir. Metreye dönüştürüldüğünde ve bilimsel gösterimle ifade edildiğinde, ölçümleri kolayca karşılaştırabilirsiniz. Tuz tanesi ölçüleri 1 x 10-3 m ve beyzbol ölçüleri 1 x 10-1 m. -3'ten -1'in çıkarılması, -2 büyüklüğünde bir sırayla sonuçlanır. Tuz tanesi, beyzboldan iki kat daha küçüktür.
Atomları Daha Büyük Nesnelerle Karşılaştırma
Bir atomun boyutunu, mikroskop olmadan görebilecek kadar büyük nesnelerle karşılaştırmak, çok daha büyük büyüklük sıraları gerektirir. 0,1 nm çapındaki bir atomu, 1 cm çapındaki AAA boyutlu bir pille karşılaştırdığınızı varsayalım. Her iki birimi de metreye çevirerek ve bilimsel gösterim kullanarak ölçüleri 10 olarak ifade edin.-10 m ve 10-1 sırasıyla m. Büyüklük derecelerindeki farkı bulmak için, üssü -1'den -10 üssünü çıkarın. Büyüklük sırası -9'dur, yani atomun çapı pilden dokuz büyüklük sırası daha küçüktür. Başka bir deyişle, pilin çapı boyunca bir milyar atom sıralanabilir.
Bir kağıdın kalınlığı yaklaşık 100.000 nanometre veya 105 nm'dir. Bir kağıt yaprağı, bir atomdan yaklaşık altı kat daha kalındır. Bu örnekte, 1.000.000 atomluk bir yığın kağıtla aynı kalınlıkta olacaktır.
Özel bir örnek olarak alüminyum kullanıldığında, bir alüminyum atomunun çapı yaklaşık 18 mm olan bir kuruşa kıyasla yaklaşık 0.18 nm'dir. Kuruşun çapı, alüminyum atomundan sekiz büyüklük sırası daha büyüktür.
Mavi Balinalardan Bal Arılarına
Perspektif için, mikroskop olmadan gözlemlenebilen ve ayrıca mavi balina ve bal arısı kütlesi gibi birkaç büyüklük derecesine göre ayrılmış iki nesnenin kütlelerini karşılaştırın. Bir mavi balina yaklaşık 100 metrik ton veya 108 gram. Bir bal arısı yaklaşık 100 mg veya 10-1 g. Balina, bal arısından dokuz kat daha büyüktür. Bir milyar bal arısı, bir mavi balina ile yaklaşık olarak aynı kütleye sahiptir.