Wat betekent het woord nano. "Nanotechnologie", "nanowetenschap" en "nanoobjecten": wat betekent "nano"?

Doctor in de technische wetenschappen, academicus van de Russische Academie voor Natuurwetenschappen, A.I. CHESIN

De term "nanotechnologie" in 1974, voorgesteld door de Japanner Noryo Taniguchi om het proces te beschrijven van het construeren van nieuwe objecten en materialen door individuele atomen te manipuleren. Een nanometer is een miljardste van een meter. Atoomgrootte:- enkele tienden van een nanometer Alle voorgaande wetenschappelijke en technologische revoluties kwamen erop neer dat mensen steeds vaardiger mechanismen en materialen van de natuur kopieerden. Een doorbraak in nanotechnologie is een heel ander verhaal. Voor de eerste keer zal de mens nieuwe materie creëren die onbekend en ontoegankelijk was voor de natuur.In feite heeft de wetenschap de modellering van de principes van de constructie van levende materie benaderd, die gebaseerd is op zelforganisatie en zelfregulering. De reeds beheerste methode om structuren te creëren met behulp van kwantumstippen is zelforganisatie. Een revolutie in de beschaving - de creatie van bionische apparaten.

Er is misschien geen definitieve definitie voor het begrip nanotechnologie, maar Naar analogie met bestaande microtechnologieën volgt hieruit dat nanotechnologieën technologieën zijn die werken met hoeveelheden in de orde van grootte van een nanometer. Dit is een verwaarloosbare waarde, honderden keren kleiner dan de golflengte van zichtbaar licht en vergelijkbaar met de grootte van atomen. Daarom is de overgang van "micro" naar "nano" niet langer een kwantitatieve, maar een kwalitatieve overgang - een sprong van de manipulatie van materie naar de manipulatie van individuele atomen.

International System of Units (SI) is de oorsprong van voorvoegsels.

De eerste bijlagen werden geïntroduceerd in 1793-1795. bij het legaliseren van het metrieke stelsel in Frankrijk. Het was gebruikelijk dat meerdere eenheden de naam van voorvoegsels uit de Griekse taal namen, voor fractionele - uit het Latijn. In die jaren werden de volgende voorvoegsels aangenomen: kilo... (van het Grieks.chilioi - duizend), hecto ... (van het Griekse hekaton - honderd), dek ... (van het Griekse deka - ten), beslissen... (van lat.decem - tien), centi ... (van het Latijnse centum - honderd), Milli ... (van Lat. mille - duizend). In de jaren daarna nam het aantal veelvouden en subveelvouden toe; de namen van voorvoegsels voor hun aanduiding werden soms geleend van andere talen. De volgende voorvoegsels zijn verschenen: mega... (van het Grieks.megas - groot), giga ... (van het Griekse gigas, gigantos - reus), tera ... (van het Griekse teras, teratos - enorm, monster), micro... (van het Griekse mikros - klein, klein), nano ... (van het Griekse nanos - dwerg), picot ... (van Italiaanse piccolo - klein, klein), vrouwelijk ... (van Deens femten - vijftien), atto ... (uit het Deens atten - achttien). De laatste twee voorvoegsels peta ... en ex... - werden in 1975 aangenomen: "peta" ... (van het Griekse peta - vijf, wat overeenkomt met vijf categorieën van 10 3 elk), exa ... (van het Grieks. hex - zes, wat overeenkomt met zes cijfers van 10 3). Zepto- (zepto- ) Is een fractioneel metrisch voorvoegsel dat 10 −21 aanduidt. Yokto- (yocto- ) Is een fractioneel metrisch voorvoegsel dat 10 −24 aanduidt. Voor de duidelijkheid geven we een tabel:

Voorvoegsel

Prefix aanduiding

Factor

naamgevingvermenigvuldiger

Russisch

Internationale

10 18 =1000000000000000000

triljoen

10 15 =1000000000000000

quadriljoen

10 12 =1000000000000

biljoen

10 9 =1000000000

miljard

een tiende

een honderdste

een duizendste

een miljoenste

10 -9 =0,000000001

een miljardste

10 -12 =0,000000000001

een biljoenste

10 -15 =0,000000000000001

een quadriljoen

10 -18 =0,000000000000000001

een triljoen

Als het gaat om de ontwikkeling van nanotechnologieën, bedoelen we drie gebieden:

  • fabricage van elektronische schakelingen (inclusief volumetrische) met actieve elementen die qua grootte vergelijkbaar zijn met de grootte van moleculen en atomen;
  • ontwikkeling en fabricage van nanomachines, d.w.z. mechanismen en robots ter grootte van een molecuul;
  • directe manipulatie van atomen en moleculen en de assemblage van alles wat daaruit bestaat.

Tegelijkertijd ontwikkelen zich nu actief nanotechnologische methoden die het mogelijk maken om actieve elementen (transistoren, diodes) ter grootte van een molecuul te creëren en daaruit meerlagige driedimensionale circuits te vormen. Misschien zal micro-elektronica de eerste industrie zijn waar "atoomassemblage" op industriële schaal zal worden uitgevoerd.

Hoewel we nu de middelen tot onze beschikking hebben om individuele atomen te manipuleren, kunnen ze nauwelijks "direct" worden gebruikt om iets praktisch noodzakelijks te assembleren: al was het alleen al vanwege het aantal atomen dat zal moeten worden "geassembleerd".

De mogelijkheden van bestaande technologieën zijn echter al voldoende om enkele eenvoudige mechanismen te bouwen uit verschillende moleculen, die, geleid door besturingssignalen van buitenaf (akoestisch, elektromagnetisch, enz.), andere moleculen kunnen manipuleren en vergelijkbare apparaten of complexere mechanismen kunnen creëren.

Die zullen op hun beurt in staat zijn om nog complexere apparaten te maken, enz. uiteindelijk zal dit exponentiële proces leiden tot de creatie van moleculaire robots - mechanismen die qua grootte vergelijkbaar zijn met een groot molecuul en met hun eigen ingebouwde computers.

Afgekorte aanduidingen van elektrische grootheden

Bij het willekeurig samenstellen van elektronische circuits, is het noodzakelijk om de waarden van de weerstanden van de weerstanden, capaciteiten van condensatoren, de inductantie van de spoelen opnieuw te berekenen.

Zo wordt het bijvoorbeeld noodzakelijk om microfarads om te zetten in picofarads, kilo-ohms in ohms, millihenry in microhenry.

Hoe niet in de war raken in de berekeningen?

Als er een fout wordt gemaakt en een artikel met een onjuiste beoordeling wordt geselecteerd, zal het geassembleerde apparaat niet correct werken of andere kenmerken hebben.

Een dergelijke situatie is in de praktijk niet ongebruikelijk, omdat ze soms op de gevallen van radio-elementen de waarde van de capaciteit aangeven nano farads (nF), en op het schema worden de capaciteiten van de condensatoren meestal aangegeven in micro farads (μF) en picot farad (pF). Dit misleidt veel beginnende radioamateurs en vertraagt ​​daardoor de montage van het elektronische apparaat.

Om te voorkomen dat deze situatie zich voordoet, moet u eenvoudige berekeningen leren.

Om niet in de war te raken in microfarads, nanofarads, picofarads, moet u vertrouwd raken met de dimensietabel. Ik weet zeker dat je het meer dan eens nodig zult hebben.

Deze tabel bevat decimale veelvouden en fractionele (fractionele) voorvoegsels. Het internationale systeem van eenheden, dat de afgekorte naam draagt SI, omvat zes veelvouden (deca, hecto, kilo, mega, giga, tera) en acht veelvouden (deci, centi, milli, micro, nano, pico, femto, atto). Veel van deze hulpstukken worden al lang in de elektronica gebruikt.

Factor

Voorvoegsel

Naam

Afgekorte aanduiding

Internationale

1000 000 000 000 = 10 12

Tera

1000 000 000 = 10 9

Giga

1000 000 = 10 6

Mega

1000 = 10 3

kilo

100 = 10 2

Hecto

10 = 10 1

klankbord

0,1 = 10 -1

beslissen

0,01 = 10 -2

centi

0,001 = 10 -3

Milli

0,000 001 = 10 -6

micro

0,000 000 001 = 10 -9

nano

0,000 000 000 001 = 10 -12

picot

0,000 000 000 000 001 = 10 -15

femto

0,000 000 000 000 000 001 = 10 -18

atto

Hoe de tafel te gebruiken?

Zoals je in de tabel kunt zien, is het verschil tussen veel voorvoegsels precies 1000. Deze regel is dus van toepassing tussen veelvouden, beginnend met het voorvoegsel kilo.

  • Mega - 1.000.000

    Giga - 1.000.000.000

    Tera - 1.000.000.000.000

Dus, als naast de aanduiding van de weerstand 1 MΩ (1 Mega ohm), dan is de weerstand - 1.000.000 (1 miljoen) ohm. Als er een weerstand is met een nominale weerstand van 1 kOhm (1 kilo ohm), dan is het in ohm 1000 (duizend) ohm.

Voor fractionele of anderszins fractionele waarden is de situatie vergelijkbaar, alleen is er geen toename van de numerieke waarde, maar een afname.

Om niet in de war te raken in microfarads, nanofarads, picofarads, moet u één eenvoudige regel onthouden. Je moet begrijpen dat milli, micro, nano en pico allemaal verschillend zijn. precies 1000... Dat wil zeggen, als je 47 microfarads wordt verteld, betekent dit dat het in nanofarads 1000 keer meer zal zijn - 47.000 nanofarads. In picofarads zal het 1000 keer meer zijn - 47.000.000 picofarads. Zoals je kunt zien, is het verschil tussen 1 microfarad en 1 picofarad 1.000.000 keer.

Ook is het in de praktijk soms vereist om de waarde in microfarads te kennen en wordt de capaciteitswaarde aangegeven in nanofarads. Dus als de capaciteit van de condensator 1 nanofarad is, dan is dit in microfarad 0,001 μF. Als de capaciteit 0,01 microfarad is, dan is deze in picofarad respectievelijk 10.000 pF en in nanofarad respectievelijk 10 nF.

De voorvoegsels die de afmeting van de hoeveelheid aangeven, worden gebruikt voor verkorte notatie. Akkoord makkelijker om te schrijven 1mA dan 0,001 Ampère of bijvoorbeeld 400 μH dan 0,0004 Hendrik.

De eerder getoonde tabel heeft ook een afkorting voor het voorvoegsel. Om niet te schrijven Mega, schrijf alleen de letter m... Het voorvoegsel wordt meestal gevolgd door een afkorting voor de elektrische grootheid. Bijvoorbeeld het woord Ampère schrijf niet, maar vermeld alleen de letter EEN... Doe dit ook bij het afkorten van de opname van de maateenheid voor capaciteit Farad... In dit geval wordt alleen de brief geschreven F.

Naast de verkorte notatie in het Russisch, die vaak wordt gebruikt in oude radio-elektronische literatuur, is er ook een internationale verkorte notatie voor prefixen. Dit staat ook in de tabel aangegeven.

Lengte- en afstandomzetter Massa-omzetter Bulk- en voedselvolume-omzetter Oppervlakte-omzetter Culinair recept Volume en eenheden Omzetter Temperatuuromzetter Druk, spanning, Young's Modulus omzetter Energie- en werkomzetter Vermogensomzetter Krachtomzetter Tijdomzetter Lineaire snelheidsomzetter Platte hoekomzetter Thermische efficiëntie en brandstofefficiëntie Numeriek Conversiesystemen Omrekenen van informatie Meetsystemen Valutakoersen Dameskleding en schoenen Maten Herenkleding en schoenen Maten Hoeksnelheid en rotatiesnelheid omzetter Acceleratie-omzetter Hoekversnelling omzetter Dichtheidsomzetter Specifiek volume omzetter Traagheidsmoment omzetter Moment van krachtomzetter Koppelomzetter Specifieke calorische waarde (massa ) omvormer Energiedichtheid en specifieke calorische waarde (volume) omvormer Temperatuurverschilomvormer Coëfficiëntomvormer Thermische uitzettingscoëfficiënt Thermische weerstandsomvormer Thermische geleidbaarheidsomvormer Specifieke warmtecapaciteitomvormer Thermische blootstelling en stralingsvermogenomvormer Warmtefluxdichtheidsomvormer Warmteoverdrachtscoëfficiëntomvormer Volumestroomsnelheidsconverter Massastroomsnelheid Molaire stroomsnelheidsconvertor Massafluxdichtheidsconverter Molaire concentratie-omzetter Massaconcentratie in oplossing omzetter absolute) viscositeit Kinematische viscositeitsomzetter Oppervlaktespanningconvertor Dampdoorlaatbaarheid converter Dampdoorlaatbaarheid en dampoverdrachtsnelheid converter Geluidsniveau converter Microfoongevoeligheid converter Geluidsdrukniveau converter (SPL) Geluidsdrukniveau converter met selecteerbare referentiedruk Luminantie converter Lichtsterkte converter Lichtintensiteit converter Resolutie naar computerconvertertabel Frequentie- en golflengte-omzetter Optisch vermogen naar dioptrie x en brandpuntsafstand Optisch vermogen in dioptrie en lensvergroting (×) Elektrische ladingomzetter Lineaire ladingsdichtheidomzetter OppBulkladingdichtheidomzetter Elektrische stroom lineaire stroomdichtheidomzetter OpElektrische veldsterkteomzetter Elektrostatische potentiaal- en spanningsomzetter Omvormer Elektrisch Weerstand Omvormer voor elektrische weerstand Omvormer voor elektrische geleidbaarheid Omvormer voor elektrische geleidbaarheid Omvormer voor elektrische capaciteit Inductantie-omzetter American Wire Gauge Converter Niveaus in dBm (dBm of dBmW), dBV (dBV), watt, enz. eenheden Magnetomotorische krachtomzetter Magnetische veldsterkteomzetter Magnetische fluxomzetter Magnetische inductieomzetter Straling. Ioniserende straling Geabsorbeerde dosisomzetter Radioactiviteit. Radioactief verval Stralingsomzetter. Blootstelling Dosisomzetter Straling. Geabsorbeerde dosis omzetter Decimaal voorvoegsel omzetter Gegevensoverdracht Typografie en beeldverwerkingseenheid omzetter Houtvolume-eenheid omzetter Molaire massa berekenen Periodiek systeem van chemische elementen D.I. Mendelejev

1 milli [m] = 1000 micro [mk]

Beginwaarde

Omgerekende waarde

zonder prefix iotta zetta exa peta tera giga mega kilo hecto deca deci santi milli micro nano pico femto atto zepto yokto

Logaritmische eenheden

Metrisch en internationaal stelsel van eenheden (SI)

Invoering

In dit artikel zullen we het hebben over het metrieke stelsel en zijn geschiedenis. We zullen zien hoe en waarom het begon en hoe het geleidelijk veranderde in wat we nu hebben. We zullen ook kijken naar het SI-systeem, dat is ontwikkeld vanuit het metrieke stelsel van maatregelen.

Voor onze voorouders, die in een wereld vol gevaren leefden, stelde het vermogen om verschillende hoeveelheden in hun natuurlijke habitat te meten ons in staat om de essentie van natuurlijke fenomenen beter te begrijpen, hun omgeving te kennen en de mogelijkheid te krijgen om op de een of andere manier invloed uit te oefenen op wat hen omringt. Daarom hebben mensen geprobeerd verschillende meetsystemen uit te vinden en te verbeteren. Aan het begin van de menselijke ontwikkeling was het hebben van een meetsysteem niet minder belangrijk dan nu. Het was noodzakelijk om verschillende metingen uit te voeren bij het bouwen van een huis, het naaien van kleding van verschillende maten, het bereiden van voedsel en natuurlijk kon handel en ruilen niet zonder metingen! Velen geloven dat de oprichting en goedkeuring van het internationale SI-systeem van eenheden de meest serieuze prestatie is, niet alleen van wetenschap en technologie, maar ook van de ontwikkeling van de mensheid in het algemeen.

Vroege meetsystemen

In vroege meet- en getalsystemen gebruikten mensen traditionele objecten om te meten en te vergelijken. Er wordt bijvoorbeeld aangenomen dat het decimale systeem verscheen vanwege het feit dat we tien vingers en tenen hebben. Onze handen zijn altijd bij ons - daarom hebben mensen sinds de oudheid vingers gebruikt (en gebruiken ze nog steeds) om te tellen. En toch hebben we niet altijd het basis 10-systeem gebruikt om te tellen, en het metrieke stelsel is een relatief nieuwe uitvinding. Elke regio heeft zijn eigen eenhedenstelsels en hoewel deze systemen veel gemeen hebben, zijn de meeste systemen toch zo verschillend dat het omzetten van meeteenheden van het ene naar het andere systeem altijd een probleem is geweest. Dit probleem werd steeds ernstiger met de ontwikkeling van de handel tussen verschillende volkeren.

De nauwkeurigheid van de eerste systemen van maten en gewichten was rechtstreeks afhankelijk van de grootte van de objecten die de mensen omringden die deze systemen ontwikkelden. Het is duidelijk dat de metingen onnauwkeurig waren, aangezien de "meetapparaten" niet exact gedimensioneerd waren. Lichaamsdelen werden bijvoorbeeld vaak gebruikt als lengtemaat; massa en volume werden gemeten met behulp van het volume en de massa van zaden en andere kleine voorwerpen, waarvan de afmetingen min of meer hetzelfde waren. Hieronder zullen we dergelijke eenheden nader bekijken.

Lengtematen

In het oude Egypte werd de lengte aanvankelijk eenvoudig gemeten ellebogen, en later met koninklijke ellebogen. De ellebooglengte werd gedefinieerd als het segment van de elleboogbocht tot het einde van de verlengde middelste teen. Zo werd de koninklijke el gedefinieerd als de el van de regerende farao. Er werd een model elleboog gemaakt en ter beschikking gesteld van het grote publiek, zodat iedereen zijn eigen lengtematen kon maken. Dit was natuurlijk een willekeurige eenheid die veranderde toen een nieuwe regerende persoon de troon overnam. Het oude Babylon gebruikte een soortgelijk systeem met kleine verschillen.

De elleboog was verdeeld in kleinere eenheden: Palm, hand, korrel(voeten), en jij(vinger), die respectievelijk werden weergegeven door de breedte van de handpalm, hand (met de duim), voet en teen. Tegelijkertijd besloten ze af te spreken hoeveel vingers er in de handpalm (4), in de hand (5) en in de elleboog zitten (28 in Egypte en 30 in Babylon). Het was handiger en nauwkeuriger dan het telkens meten van verhoudingen.

Maatregelen van massa en gewicht

Gewichten werden ook gebaseerd op de parameters van verschillende items. Zaden, granen, bonen en dergelijke werden gebruikt als gewichtsmaten. Een klassiek voorbeeld van een eenheid van massa die vandaag de dag nog steeds wordt gebruikt, is karaat... Nu meet karaat de massa van edelstenen en parels, en ooit werd het gewicht van de zaden van de johannesbroodboom, ook wel johannesbrood genoemd, bepaald als karaat. De boom wordt gekweekt in de Middellandse Zee en de zaden worden gekenmerkt door een constante massa, dus het was handig om ze te gebruiken als een maat voor gewicht en massa. Op verschillende plaatsen werden verschillende zaden gebruikt als kleine gewichtseenheden, en grotere eenheden waren meestal veelvouden van kleinere eenheden. Archeologen vinden vaak vergelijkbare grote gewichten, meestal gemaakt van steen. Ze bestonden uit 60, 100 en andere kleine eenheden. Omdat er geen enkele norm was voor het aantal kleine eenheden, maar ook voor hun gewicht, leidde dit tot conflicten wanneer verkopers en kopers die op verschillende plaatsen woonden elkaar ontmoetten.

Volume maatregelen

Aanvankelijk werd ook het volume gemeten met behulp van kleine objecten. Zo werd het volume van een pot of kan bepaald door deze tot de rand te vullen met kleine voorwerpen van relatief standaardvolume, zoals zaden. Het gebrek aan standaardisatie leidde echter tot dezelfde problemen bij het meten van volume als bij het meten van massa.

Evolutie van verschillende stelsels van maatregelen

Het oude Griekse systeem van maatregelen was gebaseerd op het oude Egyptische en Babylonische, en de Romeinen creëerden hun systeem op basis van het oude Griekse. Vervolgens verspreidden deze systemen zich met vuur en zwaard en natuurlijk als gevolg van handel door heel Europa. Opgemerkt moet worden dat we het hier alleen hebben over de meest voorkomende systemen. Maar er waren nog veel meer stelsels van maten en gewichten, want ruil en handel waren voor absoluut iedereen nodig. Als er in een bepaald gebied geen geschreven taal was of het niet gebruikelijk was om de resultaten van de uitwisseling vast te leggen, dan kunnen we alleen maar raden hoe deze mensen het volume en het gewicht hebben gemeten.

Er zijn veel regionale varianten van maat- en gewichtssystemen. Dit komt door hun onafhankelijke ontwikkeling en de invloed van andere systemen op hen als gevolg van handel en verovering. Verschillende systemen waren niet alleen in verschillende landen, maar vaak binnen hetzelfde land, waar ze hun eigen hadden in elke handelsstad, omdat lokale heersers geen eenwording wilden om hun macht te behouden. Met de ontwikkeling van reizen, handel, industrie en wetenschap probeerden veel landen de systemen van maten en gewichten te verenigen, althans op het grondgebied van hun land.

Al in de 13e eeuw, en mogelijk zelfs eerder, bespraken wetenschappers en filosofen de oprichting van een uniform meetsysteem. Maar pas na de Franse Revolutie en de daaropvolgende kolonisatie van verschillende regio's van de wereld door Frankrijk en andere Europese landen, die al hun eigen systemen van maten en gewichten hadden, werd een nieuw systeem ontwikkeld, dat in de meeste landen van de wereld werd aangenomen. Dit nieuwe systeem was decimaal metrisch stelsel... Het was gebaseerd op de basis 10, dat wil zeggen dat er voor elke fysieke hoeveelheid één basiseenheid in zat, en alle andere eenheden konden op een standaard manier worden gevormd met decimale voorvoegsels. Elk zo'n fractionele of meervoudige eenheid zou kunnen worden verdeeld in tien kleinere eenheden, en deze kleinere eenheden zouden op hun beurt kunnen worden verdeeld in 10 nog kleinere eenheden, enzovoort.

Zoals we weten, waren de meeste vroege meetsystemen niet gebaseerd op basis 10. Het gemak van het basis 10-systeem ligt in het feit dat het getallensysteem dat we gewend zijn dezelfde basis heeft, wat het mogelijk maakt om snel en gemakkelijk converteren van kleinere eenheden naar grote en vice versa. Veel wetenschappers zijn van mening dat de keuze van tien als basis van het getallenstelsel willekeurig is en alleen wordt geassocieerd met het feit dat we tien vingers hebben en als we een ander aantal vingers hadden, dan zouden we waarschijnlijk een ander getallenstelsel gebruiken.

Metriek stelsel

Aan het begin van de ontwikkeling van het metrieke stelsel werden, net als in eerdere systemen, door mensen gemaakte prototypes gebruikt als lengte- en gewichtsmaten. Het metrieke stelsel is geëvolueerd van een systeem gebaseerd op materiële standaarden en afhankelijk van hun nauwkeurigheid naar een systeem gebaseerd op natuurlijke fenomenen en fundamentele fysieke constanten. Zo werd de tijdseenheid, de tweede, oorspronkelijk gedefinieerd als onderdeel van het tropische jaar 1900. Het nadeel van deze definitie was de onmogelijkheid van experimentele verificatie van deze constante in de daaropvolgende jaren. Daarom werd de tweede geherdefinieerd als een bepaald aantal stralingsperioden die overeenkomen met de overgang tussen twee hyperfijnniveaus van de grondtoestand van een radioactief cesium-133-atoom in rust op 0 K. meter is geherdefinieerd als de afstand die licht aflegt in een vacuüm in een tijdspanne gelijk aan 1/299 792 458 seconden.

Het International System of Units (SI) is gemaakt op basis van het metrieke stelsel. Opgemerkt moet worden dat traditioneel het metrieke stelsel eenheden van massa, lengte en tijd omvat, maar in het SI-systeem is het aantal basiseenheden uitgebreid tot zeven. We zullen ze hieronder bespreken.

Internationaal Stelsel van Eenheden (SI)

Het International System of Units (SI) heeft zeven basiseenheden voor het meten van basisgrootheden (massa, tijd, lengte, lichtintensiteit, hoeveelheid materie, elektrische stroom, thermodynamische temperatuur). het kilogram(kg) om de massa te meten, tweede(s) om de tijd te meten, meter(m) om afstand te meten, candela(cd) om de lichtsterkte te meten, wrat(afkorting mol) om de hoeveelheid van een stof te meten, ampère(A) om de sterkte van de elektrische stroom te meten, en Kelvin(K) voor temperatuurmeting.

Momenteel heeft alleen de kilogram nog een door mensen gemaakte standaard, terwijl de rest van de eenheden gebaseerd zijn op universele fysieke constanten of natuurlijke fenomenen. Dit is handig omdat de fysieke constanten of natuurlijke fenomenen waarop de eenheden zijn gebaseerd op elk moment gemakkelijk te controleren zijn; bovendien is er geen gevaar voor verlies of beschadiging van de normen. Het is ook niet nodig om kopieën van standaarden te maken om ervoor te zorgen dat ze in verschillende delen van de wereld beschikbaar zijn. Dit elimineert fouten die verband houden met de nauwkeurigheid van het maken van kopieën van fysieke objecten, en biedt dus een grotere nauwkeurigheid.

decimale voorvoegsels

Om veelvouden en subveelvouden te vormen die een bepaald geheel aantal keren verschillen van de basiseenheden van het SI-systeem, wat een macht van tien is, gebruikt het voorvoegsels die aan de naam van de basiseenheid zijn gekoppeld. Hieronder vindt u een lijst van alle momenteel gebruikte voorvoegsels en de decimale factoren die ze vertegenwoordigen:

VoorvoegselSymboolNumerieke waarde; komma's worden hier gebruikt om groepen cijfers van elkaar te scheiden, en het decimaalteken is een punt.Exponentiële notatie
iottaNS1 000 000 000 000 000 000 000 000 10 24
zettaZ1 000 000 000 000 000 000 000 10 21
exaNS1 000 000 000 000 000 000 10 18
petaNS1 000 000 000 000 000 10 15
terat1 000 000 000 000 10 12
gigaG1 000 000 000 10 9
megam1 000 000 10 6
kiloTot1 000 10 3
hectoG100 10 2
klankbordJa10 10 1
zonder voorvoegsel 1 10 0
beslissenNS0,1 10 -1
centimet0,01 10 -2
Millim0,001 10 -3
micromk0,000001 10 -6
nanoN0,000000001 10 -9
picotNS0,000000000001 10 -12
femtoF0,000000000000001 10 -15
attoeen0,000000000000000001 10 -18
zeptos0,000000000000000000001 10 -21
yoktoen0,000000000000000000000001 10 -24

Bijvoorbeeld, 5 gigameter is gelijk aan 5.000.000.000.000 meter, terwijl 3 microcandela gelijk is aan 0.000003 candela. Het is interessant om op te merken dat, ondanks de aanwezigheid van het voorvoegsel in de kilogram-eenheid, het de basis-SI-eenheid is. Daarom worden de bovenstaande voorvoegsels met het gram gebruikt alsof het de basiseenheid is.

Op het moment van schrijven zijn er nog maar drie landen die het SI-systeem niet hebben aangenomen: de Verenigde Staten, Liberia en Myanmar. Traditionele eenheden worden nog steeds veel gebruikt in Canada en het Verenigd Koninkrijk, hoewel SI het officiële systeem van eenheden is in deze landen. Het is voldoende om naar de winkel te gaan en de prijskaartjes per pond goederen te zien (omdat het goedkoper uitpakt!), Of probeer bouwmaterialen te kopen, gemeten in meters en kilogrammen. Zal niet werken! Om nog maar te zwijgen van de verpakking van goederen, waar alles wordt ondertekend in gram, kilogram en liter, maar niet in zijn geheel, maar omgerekend van ponden, ons, pints en quarts. Melkopslag in koelkasten wordt ook berekend per halve gallon of gallon, niet per liter melkpak.

Vindt u het moeilijk om een ​​meeteenheid van de ene taal naar de andere te vertalen? Collega's staan ​​klaar om je te helpen. Stel een vraag aan TCTerms en je krijgt binnen enkele minuten antwoord.

Berekeningen voor het converteren van eenheden in de converter " Decimaal voorvoegsel omzetter»Worden uitgevoerd met behulp van de unitconversion.org-functies.

meerdere eenheden- eenheden die een geheel aantal keren groter zijn dan de basismaateenheid van een fysieke grootheid. Het International System of Units (SI) beveelt de volgende decimale voorvoegsels aan voor meerdere eenheden:

Veelheid

Voorvoegsel

Aanwijzing

Voorbeeld

Russisch

Internationale

Russisch

Internationale

10 1

klankbord

gaf - decaliter

10 2

hecto

hPa - hectopascal

10 3

kilo

kN- kilonewton

10 6

mega

MPa- megapascal

10 9

giga

GHz - gigahertz

10 12

tera

televisie - teravolt

10 15

peta

Pflop - petaflop

10 18

exa

EB- exabyte

10 21

zetta

ZeV- zettaelektronvolt

10 24

iotta

IB- yottabyte

Decimale voorvoegsels toepassen op binaire eenheden

Hoofd artikel: Binaire voorvoegsels

In de programmeer- en computerindustrie worden dezelfde voorvoegsels kilo, mega, giga, tera, enz. toegepast op veelvouden van machten van twee (bijv. byte), kan een veelvoud van niet 1000 betekenen, maar 1024 = 2 10. Welk systeem wordt gebruikt, moet duidelijk zijn uit de context (voor de hoeveelheid RAM wordt bijvoorbeeld een veelvoud van 1024 gebruikt, en voor het volume van het schijfgeheugen wordt een veelvoud van 1000 gebruikt door de fabrikanten van harde schijven).

1 kilobyte

1 megabyte

1.048.576 bytes

1 gigabyte

1.073.741.824 bytes

1 terabyte

1.099 511 627 776 bytes

1 petabyte

1 125 899 906 842 624 bytes

1 exabyte

1 152 921 504 606 846 976 bytes

1 zettabyte

1 180 591 620 717 411 303 424 bytes

1 yottabyte

1 208 925 819 614 629 174 706 176 bytes

Om verwarring in april te voorkomen 1999 jaar internationaal elektrotechnische Commissie introduceerde een nieuwe standaard voor het benoemen van binaire getallen (zie. Binaire voorvoegsels).

Voorvoegsels voor fractionele eenheden

fractionele eenheden, vormen een bepaalde fractie (een deel) van de vastgestelde meeteenheid van een bepaalde waarde. Het International System of Units (SI) beveelt de volgende prefixen aan voor sub-veelvouden:

Fractie

Voorvoegsel

Aanwijzing

Voorbeeld

Russisch

Internationale

Russisch

Internationale

10 −1

beslissen

dm - decimeter

10 −2

centi

cm - centimeter

10 −3

Milli

mH - millinewton

10 −6

micro

m - micrometer, micron

10 −9

nano

nm - nanometer

10 −12

picot

pF - picofarad

10 −15

femto

fs - femtoseconde

10 −18

atto

ac - attoseconde

10 −21

zepto

zKl - zeptoculon

10 −24

yokto

ig - yoktogram

Oorsprong van voorvoegsels

De meeste voorvoegsels zijn afgeleid van Grieks woorden. Soundboard komt van het woord deca of deka(δέκα) - "tien", hecto - van hekaton(ἑκατόν) - "honderd", kilo - van chiloi(χίλιοι) - "duizend", mega - van megas(μέγας), dat wil zeggen, "groot", giga is gigantos(γίγας) - "reus", en tera - from teratos(τέρας) wat "monsterlijk" betekent. Peta (πέντε) en exa (ἕξ) komen overeen met vijf- en zesduizend cijfers en worden respectievelijk vertaald als "vijf" en "zes". Lange termijn micro (vanaf micro's, μικρός) en nano (van nano's, ) worden vertaald als "klein" en "dwerg". Van één woord ὀκτώ ( goed om) wat "acht" betekent, gevormd door de voorvoegsels yotta (1000 8) en yokto (1/1000 8).

Zoals "duizend" wordt vertaald en het voorvoegsel milli, dat teruggaat op lat. mille... Latijnse wortels hebben ook de voorvoegsels santi - from centum("Honderd") en deci - from decimus( "Tiende"), zetta - from september("zeven"). Zepto ("zeven") komt van lat. de woorden september of van NS. sept.

Het voorvoegsel atto is afgeleid van datums. opletten("achttien"). Femto dateert uit datums. en norv. femten of te dr.-noch. fimmtān en betekent vijftien.

Het pico-voorvoegsel komt van ofwel: NS. pico("Snavel" of "kleine hoeveelheid"), of van ital. piccolo, dat wil zeggen, "klein".

Regels voor het gebruik van voorvoegsels

    Voorvoegsels moeten samen met de naam van de eenheid of, respectievelijk, met de aanduiding worden geschreven.

    Het gebruik van twee of meer opzetstukken achter elkaar (bijv. micromillifarad) is niet toegestaan.

    De aanduidingen van veelvouden en onderveelvouden van de oorspronkelijke eenheid verheven tot een macht worden gevormd door de overeenkomstige exponent toe te voegen aan de aanduiding van een veelvoud of onderveelvoud van de oorspronkelijke eenheid, en de indicator betekent het verheffen van een veelvoud of subveelvoud tot een macht (samen met het voorvoegsel). Voorbeeld: 1 km² = (10³ m) ² = 106 m² (niet 10³ m²). De namen van dergelijke eenheden worden gevormd door een voorvoegsel aan de naam van de oorspronkelijke eenheid te hechten: een vierkante kilometer (geen kilo vierkante meter).

    Als de eenheid een product of een verhouding van eenheden is, wordt het voorvoegsel of de aanduiding ervan meestal aan de naam of aanduiding van de eerste eenheid toegevoegd: kPa s / m (kilopascal seconde per meter). Het is alleen in gerechtvaardigde gevallen toegestaan ​​om een ​​voorvoegsel aan de tweede vermenigvuldiger van het werk of aan de noemer toe te voegen.

Toepasbaarheid van voorvoegsels

Omdat de naam van de eenheid van massa in SI- kilogram - bevat het voorvoegsel "kilo", voor de vorming van meerdere en fractionele eenheden van massa gebruik een fractionele eenheid van massa - gram (0,001 kg).

Prefixen worden beperkt gebruikt met tijdseenheden: meerdere prefixen worden er helemaal niet mee gecombineerd - niemand gebruikt de "kiloseconde", hoewel dit formeel niet verboden is, is er echter een uitzondering op deze regel: kosmologie de eenheid wordt gebruikt " gigagod»(miljard jaar); zijbevestigingen kunnen alleen worden bevestigd aan tweede(milliseconde, microseconde, enz.). In overeenstemming met GOST 8.417-2002, mogen de naam en aanduidingen van de volgende SI-eenheden niet worden gebruikt met de voorvoegsels: minuut, uur, dag (tijdseenheden), rang, minuut, tweede(vlakke hoekeenheden), astronomische eenheid, dioptrie en atomaire massa-eenheid:.

MET meter Van de meerdere voorvoegsels worden in de praktijk alleen kilo's gebruikt: in plaats van megameters (Mm), gigameters (Hm), enz., schrijven ze "duizenden kilometers", "miljoenen kilometers", enz.; in plaats van vierkante megameters (Mm²), schrijven ze "miljoenen vierkante kilometers".

Capaciteit condensatoren traditioneel gemeten in microfarads en picofarads, maar niet millifarads of nanofarads [ bron niet gespecificeerd 221 dagen ] (ze schrijven 60.000 pF, niet 60 nF; 2000 uF, niet 2 mF). In radiotechniek is het gebruik van een nanofarad-eenheid echter toegestaan.

Het wordt niet aanbevolen om voorvoegsels te gebruiken die overeenkomen met exponenten die niet deelbaar zijn door 3 (hecto-, deca-, deci-, centi-). Alleen veel gebruikt centimeter(wat de basiseenheid in het systeem is) GHS) en decibel, in mindere mate - decimeter en hectopascal (in meteorologische rapporten), en hectare... In sommige landen is het volume schuld gemeten in decaliter.

(SI), maar hun gebruik is niet beperkt tot SI, en veel ervan dateren uit de tijd van het metrieke stelsel (1790s).

Vereisten voor de eenheden van hoeveelheden die in de Russische Federatie worden gebruikt, zijn vastgesteld door de federale wet van 26 juni 2008 N 102-FZ "Over het waarborgen van de uniformiteit van metingen". De wet bepaalt met name dat de namen van eenheden van hoeveelheden die in de Russische Federatie mogen worden gebruikt, hun aanduidingen, schrijfregels en de regels voor hun toepassing worden vastgesteld door de regering van de Russische Federatie. Bij de ontwikkeling van deze norm heeft de regering van de Russische Federatie op 31 oktober 2009 de "Regelgeving over de eenheden van hoeveelheden die in de Russische Federatie mogen worden gebruikt" aangenomen, in bijlage nr. 5, waarin decimale factoren, voorvoegsels en aanduidingen van voorvoegsels voor de vorming van veelvouden en subveelvouden van grootheden worden gegeven. Dezelfde bijlage bevat regels met betrekking tot voorvoegsels en hun aanduidingen. Bovendien wordt het gebruik van SI in Rusland gereguleerd door de GOST 8.417-2002-standaard.

Met uitzondering van speciaal bepaalde gevallen, staat de "Regeling betreffende de eenheden van hoeveelheden die zijn toegestaan ​​voor gebruik in de Russische Federatie" het gebruik van zowel Russische als internationale aanduidingen van eenheden toe, maar verbiedt het gelijktijdig gebruik ervan.

Voorvoegsels voor meerdere eenheden

meerdere eenheden- eenheden die een geheel aantal keren (10 tot op zekere hoogte) groter zijn dan de basismaateenheid van een fysieke grootheid. Het International System of Units (SI) beveelt de volgende decimale voorvoegsels aan voor meerdere eenheden:

Decimale vermenigvuldiger Voorvoegsel Aanwijzing Voorbeeld
Russisch Internationale Russisch Internationale
10 1 klankbord deca Ja da dal - decaliter
10 2 hecto hecto G H hPa - hectopascal
10 3 kilo kilo Tot k kN - kilonewton
10 6 mega mega m m MPa - megapascal
10 9 giga giga G G GHz - gigahertz
10 12 tera tera t t TV - teravolt
10 15 peta peta NS P Pflops - petaflops
10 18 exa exa NS E Em - examinator
10 21 zetta zetta Z Z ZeV - zettaelektronvolt
10 24 iotta yotta EN ja Ig - iottagram

Decimaal voorvoegsels toepassen op eenheden van informatiehoeveelheid

In de verordeningen betreffende de eenheden van hoeveelheden die in de Russische Federatie mogen worden gebruikt, is vastgesteld dat de naam en aanduiding van de eenheid van de hoeveelheid informatie "bytes" (1 byte = 8 bits) worden gebruikt met de binaire voorvoegsels "Kilo ", "Mega", "Giga", die overeenkomen met de factoren 2 10, 2 20 en 2 30 (1 KB = 1024 bytes, 1 MB = 1024 KB, 1 GB = 1024 MB).

Dezelfde verordening staat het gebruik toe van de internationale aanduiding van een informatie-eenheid met de voorvoegsels "K", "M" "G" (KB, MB, GB, Kbyte, Mbyte, Gbyte).

In de programmeer- en computerindustrie kunnen dezelfde voorvoegsels "kilo", "mega", "giga", "tera", enz., wanneer toegepast op waarden die veelvouden zijn van machten van twee (bijv. bytes), betekenen zowel veelvoud 1000 als 1024 = 2 10. Welk systeem wordt gebruikt, blijkt soms uit de context (er wordt bijvoorbeeld in relatie tot de hoeveelheid RAM een veelvoud van 1024 gebruikt, en in relatie tot het totale volume aan schijfgeheugen van harde schijven - een veelvoud van 1000).

1 kilobyte = 1024 1 = 2 10 = 1024 bytes
1 megabyte = 1024 2 = 2 20 = 1.048.576 bytes
1 gigabyte = 1024 3 = 2 30 = 1.073.741.824 bytes
1 terabyte = 1024 4 = 2 40 = 1.099.511.627.776 bytes
1 petabyte = 1024 5 = 2 50 = 1 125 899 906 842 624 bytes
1 exabyte = 1024 6 = 2 60 = 1 152 921 504 606 846 976 bytes
1 zettabyte = 1024 7 = 2 70 = 1 180 591 620 717 411 303 424 bytes
1 yottabyte = 1024 8 = 2 80 = 1 208 925 819 614 629 174 706 176 bytes

Om verwarring te voorkomen heeft de International Electrotechnical Commission in april 1999 een nieuwe standaard ingevoerd voor het benoemen van binaire getallen (zie Binaire voorvoegsels).

Voorvoegsels voor fractionele eenheden

fractionele eenheden een bepaalde fractie (een deel) uitmaken van de vastgestelde meeteenheid van een bepaalde grootheid. Het International System of Units (SI) beveelt de volgende prefixen aan voor sub-veelvouden:

Decimale vermenigvuldiger Voorvoegsel Aanwijzing Voorbeeld
Russisch Internationale Russisch Internationale
10 −1 beslissen beslissen NS NS dm - decimeter
10 −2 centi centi met C cm - centimeter
10 −3 Milli milli m m mH - millinewton
10 −6 micro micro mk m - micrometer
10 −9 nano nano N N nm - nanometer
10 −12 picot pico NS P pF - picofarad
10 −15 femto femto F F fl - femtoliter
10 −18 atto atto een een ac - attoseconde
10 −21 zepto zepto s z zKl - zeptoculon
10 −24 iokto yocto en ja ig - ioctogram

Oorsprong van voorvoegsels

Voorvoegsels werden geleidelijk aan in SI geïntroduceerd. In 1960 nam de XI General Conference on Weights and Measures (GCMW) een aantal voorvoegsels en bijbehorende symbolen aan voor vermenigvuldigers, variërend van 10 −12 tot 10 12. De voorvoegsels voor 10-15 en 10-18 werden toegevoegd door de XII GKMV in 1964, en voor 10 15 en 10 18 - XV GKMV in 1975. De laatste toevoeging aan de lijst met voorvoegsels vond plaats op de XIX GKMV in 1991, toen voorvoegsels voor vermenigvuldigers 10 −24, 10 −21, 10 21 en 10 24.

De meeste voorvoegsels zijn afgeleid van de woorden van de oude Griekse taal. Deca - van het oude Grieks. δέκα "Tien", hecto - van het oude Grieks. ἑκατόν "Honderd", kilo - van het oude Grieks. χίλιοι "Duizend", mega- uit het Oudgrieks. μέγας , dat wil zeggen, "groot", giga- is Oudgrieks. γίγας - "reus", en tera - van het oude Grieks. τέρας wat "monster" betekent. Peta- (oud Grieks. πέντε ) en exa- (oud Grieks. ἕξ ) komen overeen met vijf- en zesduizend cijfers en worden respectievelijk vertaald als "vijf" en "zes". Fractionele micro- (van het oude Grieks. μικρός ) en nano- (van het oude Grieks. νᾶνος ) worden vertaald als "klein" en "dwerg". Van een woord uit het Oudgrieks. ὀκτώ (goed om), wat "acht" betekent, gevormd door de voorvoegsels iotta (1000 8) en iokto (1/1000 8).

Het voorvoegsel milli, dat teruggaat tot lat, wordt ook vertaald als "duizend". mille. Latijnse wortels hebben ook de voorvoegsels santi - from centum("Honderd") en deci - from decimus( "Tiende"), zetta - from september("zeven"). Zepto ("zeven") komt van lat. septem of vanaf vr. sept.

Het voorvoegsel atto is afgeleid van data. atten ("achttien"). Femto gaat terug tot datums. en norv. femten of naar Old Scandal. fimmtān en betekent vijftien.

De naam van het voorvoegsel "pico" komt uit het italiaans. piccolo - klein