När man jämför atomer med större objekt - med stor skillnad i storlek - visar magnitudorden hur man kvantifierar storlekskillnaderna. Storleksordningar gör det möjligt att jämföra det ungefärliga värdet av ett extremt litet objekt, till exempel en atoms massa eller diameter, till ett mycket större objekt. Du kan bestämma storleksordningen med vetenskaplig notering för att uttrycka dessa mätningar och kvantifiera skillnaderna.
TL; DR (för länge, läste inte)
För att jämföra storleken på en stor atom till en mycket mindre atom, med storleksordningarna kan du kvantifiera storleksskillnaderna. Vetenskapliga noteringar hjälper dig att uttrycka dessa mätningar och ge ett värde till skillnaderna.
Atomerens små storlek
Medeldiametern för en atom är 0,1 till 0,5 nanometer. En meter innehåller 1 000 000 000 nanometer. Mindre enheter, som centimeter och millimeter, som vanligtvis används för att mäta små föremål som passar in i din hand, är fortfarande mycket större än en nanometer. För att bära detta vidare finns det 1 000 000 nanometer i en millimeter och 10 000 000 nanometer i en centimeter. Forskare mäter ibland atomer i ansgtoms, en enhet som motsvarar 10 nanometer. Storleksintervallet för atomer är 1 till 5 ångström. Ett angstrom är lika med 1 /10.000.000 eller 0.0000000001 m.
Enheter och skalor
Metrisystemet gör det enkelt att konvertera mellan enheter eftersom det är baserat på 10 krafter. Varje effekt på 10 är lika till en storleksordning. Några av de vanligaste enheterna för mätning av längd eller avstånd är:
Uttrycka 10 befogenheter genom att använda vetenskaplig notation, där ett tal, såsom a, multipliceras med 10 upptagna av en exponent, n. Vetenskaplig notation använder exponentiella krafter på 10, där exponenten är ett heltal som representerar antalet nollor eller decimaler i ett värde, till exempel: ax 10n Exponentens stora antal med en lång serie av nollor eller små siffror med många decimaler mycket mer hanterbara. Efter mätning av två objekt av väldigt olika storlekar med samma enhet, uttrycka mätningarna i vetenskaplig notation för att göra det enklare att jämföra dem genom att bestämma storleksordningen mellan de två siffrorna. Beräkna storleksordningen mellan två värden genom att subtrahera skillnaden mellan dess två exponenter. Exempelvis mäter en saltkorns diameter 1 mm och en baseball mäter 10 cm. När man konverterar till mätare och uttrycks i vetenskaplig notering kan man enkelt jämföra mätningarna. Saltkornet mäter 1 x 10 -3 m och basebollet mäter 1 x 10 -1 m. Subtrahering -1 från -3 resulterar i en storleksordning av -2. Saltkornet är två storleksordningar mindre än basebollet. Jämförelse av atomer med större objekt Att jämföra storleken på en atom till objekt som är tillräckligt stora för att se utan ett mikroskop kräver mycket större order av storleksordningen. Antag att du jämför en atom som har en diameter på 0,1 nm med ett AAA-batteri som har en diameter på 1 cm. Konvertera båda enheterna till mätare och använda vetenskaplig notering, uttrycka mätningarna som 10 -10 m respektive 10 -1 m. För att hitta skillnaden i storleksordningarna, subtrahera exponent -10 från exponent -1. Storleksordningen är -9, så atomens diameter är nio storleksordningar mindre än batteriet. Med andra ord kan en miljard atomer ligga över batteridiameterns diameter. Ett arks tjocklek är cirka 100 000 nanometer eller 105 nm. Ett pappersark är ungefär sex storleksordningar tjockare än en atom. I det här exemplet skulle en stack med 1 000 000 atomer vara samma tjocklek som pappersark. Med aluminium som ett specifikt exempel har en aluminiumatom en diameter på ca 0,18 nm jämfört med en dime som har en diameter av ca 18 mm. Diametern av dime är åtta storleksordningar större än aluminiumatomen. Blåhvalar till Honeybees Jämför perspektiv, jämför massorna av två objekt som kan observeras utan ett mikroskop och är också åtskilda av flera storleksordningar, såsom massan av en blåhval och en honungsbin. En blåhvala väger ca 100 ton, eller 10 8 gram. En honungsbi väger ca 100 mg, eller 10 -1 g. Valen är nio storleksordningar mer massiva än honungsbinen. En miljard honeybees har ungefär samma massa som en blåhval.
