Figure 1.11 Length scales ranging f

Figure 1.11
Length scales ranging from the subatomic through molecular, human, and terrestrial to astronomic. quadrant (a quarter) of the circumference of the Earth along this
The nano range is shown on the lower right. particular trajectory. A liter is the volume of a cube with an edge of one tenth of a meter. A kilogram is the weight of one liter of water at 4°C. Once the reformers of the First Republic got started, there was no way of stopping them. Imperial units may have charm, but metric units are logical, comprehensible, and (as Figure 1.11 shows) extendable.
The tools of science allow the study of materials over this immense range. Of the many ways in which they can be probed, the most revealing has been the interaction with radiation. Electromagnetic (e-m) radiation permeates the entire universe. Observe the sky with your eye and you see the visible spectrum, the range of wavelengths we call “light” (400–770 mm). Observe it with a detector of X-rays or γ-rays and you see radiation with far shorter wavelengths (as short as 10−4 nm, one thousandth the size of an atom). Observe it instead with a radio telescope and you pick up radiation with wavelengths Scale, Structure, and Behavior

measured in millimeters, meters, or even kilometers, known as radio waves and microwaves. The range of wavelengths of radiation is vast, spanning 18 orders of magnitude (Figure 1.12). The visible part of this spectrum is only a tiny part of it—but even that has entrancing variety, giving us colors ranging from deep purple through blue, green, and yellow to deep red.
Objects interact strongly with radiation that has a wavelength comparable to their size or, if they have internal structure, with the scale of that structure. They interact in much less interesting ways with radiation that has wavelengths that differ much from their structural scale. The strong interaction gives diffraction and scattering. The analysis of these phenomena has proved to be a tool of extraordinary power, revealing the structure of the atom, the organization of atoms and crystals and glasses, and complex organic molecules such as DNA. At the other end of the spectrum, microwaves (radar) and waves of radio frequencies give us information about the thickness of the Arctic ice sheet and even insight into the structure of deep space.
E-m waves are not the only way of probing materials. Acoustic waves, too, give information about structure that is comparable to the acoustic wavelength. Here the range is narrower (see Figure 1.13). At the lower end is extreme ultrasonic, used to probe surface structures and to detect and image cracks and defects in castings. Medical CT scanners use the range 1–20 MHz, giving a resolution of a few millimeters. Bats, dolphins, and whales communicate and locate prey using ultrasonics, 20–100 kHz. Sonar spans much of the audible range, extending down to frequencies as low as 1 Hz, typical of seismic waves. Nano, on the scale of Figure 1.11, lies near the bottom. The wavelengths of the visible spectrum (Figure 1.12) lie at the upper end of this range, so we anticipate the potential for strong interaction of light with nanomaterials; indeed, it is this interaction that gives opals their elusive and shifting colors, imparts hues to butterfly wings, and allows paints that change color as you walk past them. The ultraviolet spectrum overlaps the central part of the range, X-rays the lower part, so these, too, interact strongly with nanomaterials, are used to study their structure, and can be exploited in devices to manipulate them. Acoustic waves, with wavelengths that are large compared with the nanoscale, are less useful.
This strong interaction when length scales are comparable extends to other properties. Electric currents are carried by electrons; heat is carried by both electrons and phonons. The resistance to both depends

Kết quả (Việt) 1:

Hình 1.11 Chiều dài quy mô khác nhau, từ các hạt hạ nguyên tử thông qua phân tử, con người, và mặt đất astronomic. Các góc tọa độ (một phần tư) của chu vi của trái đất dọc theo điều này Dãy nano được hiển thị trên thấp hơn bên phải. quỹ đạo cụ thể. Một lít là khối lượng của một khối lập phương với một cạnh một phần mười của một mét. Một kg là trọng lượng của một lít nước ở 4° C. Khi những nhà cải cách của Đệ nhất Cộng hòa có bắt đầu, có là không có cách nào ngăn chặn họ. Đế quốc đều có thể có nét duyên dáng, nhưng số liệu đơn vị có logic, dễ hiểu, và (như con số cho thấy 1,11) mở rộng. Những công cụ khoa học cho phép nghiên cứu vật liệu trên phạm vi bao la này. Trong nhiều cách mà trong đó họ có thể thăm dò, nhất lộ đã là tương tác với bức xạ. Bức xạ điện từ (e-m) permeates toàn bộ vũ trụ. Quan sát trên bầu trời với mắt của bạn và bạn nhìn thấy trong quang phổ nhìn thấy được, phạm vi của các bước sóng chúng ta gọi là "ánh sáng" (400-770 mm). Quan sát nó với một máy dò tia x, hoặc tia γ và bạn thấy bức xạ với bước sóng ngắn hơn xa (càng ngắn càng 10−4 nm, one thousandth kích thước của nguyên tử). Quan sát nó để thay thế với một kính viễn vọng radio và bạn chọn lên các bức xạ với bước sóng quy mô, cơ cấu và hành vi đo bằng mm, mét, hoặc thậm chí cả cây số, được gọi là sóng radio và lò vi sóng. Phạm vi của các bước sóng của bức xạ là rất lớn, kéo dài 18 đơn đặt hàng của các cường độ (hình 1.12). Của phần quang phổ này là chỉ một phần nhỏ của nó- nhưng ngay cả khi có nhiều loại entrancing, đem lại cho chúng ta màu sắc khác nhau, từ tím sâu thông qua màu xanh, màu xanh lá cây và màu vàng sang màu đỏ sâu.Các đối tượng tương tác mạnh mẽ với các bức xạ có bước sóng tương đương với kích thước của họ, hoặc, nếu họ có cấu trúc bên trong, với quy mô của cấu trúc đó. Họ tương tác trong cách ít hơn nhiều thú vị với bức xạ có bước sóng khác với nhiều quy mô về cấu trúc của họ. Tương tác mạnh cho nhiễu xạ và tán xạ. Các phân tích về những hiện tượng đã chứng tỏ là một công cụ của sức mạnh phi thường, tiết lộ các cấu trúc nguyên tử, tổ chức của các nguyên tử và tinh thể và kính, và các phân tử hữu cơ phức tạp như DNA. Ở đầu kia của quang phổ, lò vi sóng (radar) và sóng tần số vô tuyến cung cấp cho chúng tôi thông tin về độ dày của băng Bắc cực và thậm chí cả cái nhìn sâu sắc vào cấu trúc của không gian sâu.E-m sóng không phải là cách duy nhất của tài liệu thăm dò. Sóng âm, quá, cung cấp thông tin về cấu trúc là so sánh với các bước sóng âm thanh. Ở đây, phạm vi là hẹp hơn (xem hình 1.13). Vào cuối thấp hơn là cực kỳ siêu âm, được sử dụng để thăm dò cấu trúc bề mặt và để phát hiện và hình ảnh của vết nứt và khiếm khuyết trong đúc. Máy quét CT y tế sử dụng khoảng 1-20 MHz, cho độ phân giải của một vài mm. Con dơi, cá heo và cá voi giao tiếp và xác định vị trí con mồi bằng cách sử dụng ultrasonics, 20-100 kHz. Sonar trải rộng trên nhiều của âm thanh, mở rộng phạm vi xuống đến tần số thấp nhất là 1 Hz, điển hình của các sóng địa chấn. Nano, trên quy mô hình 1.11, nằm ở gần phía dưới. Các bước sóng của quang phổ có thể nhìn thấy (hình 1.12) nằm ở phía trên của phạm vi này, do đó, chúng tôi dự đoán khả năng tương tác mạnh của ánh sáng với các vật liệu nano; Thật vậy, nó là này tương tác cho opals màu sắc khó nắm bắt và chuyển dịch của họ, kiến thức sâu rộng các màu sắc để bướm cánh và cho phép sơn màu sắc thay đổi như bạn đi qua chúng. Quang phổ tia cực tím trùng lặp một phần trung tâm của dãy núi, x-quang phần thấp hơn, do đó, quá, tương tác mạnh mẽ với các vật liệu nano, được sử dụng để nghiên cứu cấu trúc của họ và có thể được khai thác trong các thiết bị để thao tác chúng. Sóng âm thanh, với bước sóng rất lớn so với Nano, có ít hữu ích.Điều này tương tác mạnh khi quy mô chiều dài tương đương kéo dài đến các tài sản khác. Dòng điện được thực hiện bằng điện tử; nhiệt độ được thực hiện bằng điện tử và phonon. Sức đề kháng cho cả hai phụ thuộc

Kết quả (Việt) 2:

Hình 1.11
mô Chiều dài khác nhau, từ các nguyên tử thông qua các phân tử, con người, và bên ngoài trái đất đến thiên văn. góc phần tư (một phần tư) của chu vi của Trái đất cùng này
phạm vi nano được hiển thị trên dưới bên phải. quỹ đạo đặc biệt. Một lít là khối lượng của một khối lập phương với một cạnh của một phần mười của một mét. Một kg là trọng lượng của một lít nước ở nhiệt độ 4 ° C. Một khi các nhà cải cách của nước Cộng hòa đầu tiên đã bắt đầu, không có cách nào ngăn chặn chúng. Đơn vị Imperial có thể quyến rũ, nhưng đơn vị hệ mét là hợp lý, dễ hiểu, và (như hình 1.11 show) mở rộng.
Các công cụ của khoa học cho phép các nghiên cứu về vật liệu trên phạm vi rộng lớn này. Trong nhiều cách, trong đó họ có thể được thăm dò, nhiều hé lộ đã được sự tương tác với bức xạ. Điện từ (em) bức xạ thấm vào toàn bộ vũ trụ. Quan sát bầu trời với mắt của bạn và bạn sẽ thấy quang phổ nhìn thấy, phạm vi của các bước sóng, chúng tôi gọi là "ánh sáng" (400-770 mm). Quan sát nó với một máy dò tia X hoặc γ-quang và bạn nhìn thấy bức xạ có bước sóng ngắn hơn nhiều (càng ngắn càng 10-4 nm, một phần nghìn kích thước của một nguyên tử). Quan sát nó thay vì với một kính thiên văn vô tuyến và bạn nhận bức xạ có bước sóng quy mô, cơ cấu, và hành vi đo bằng mm, m, hoặc thậm chí cây số, được gọi là sóng vô tuyến điện và lò vi sóng. Phạm vi của các bước sóng của bức xạ là rất lớn, kéo dài 18 đơn đặt hàng của các cường độ (Hình 1.12). Các phần nhìn thấy của quang phổ này chỉ là một phần nhỏ của nó, nhưng ngay cả khi đó có nhiều mê hoặc, cho chúng ta màu sắc khác nhau, từ thâm tím qua màu xanh, màu xanh lá cây, và màu vàng để màu đỏ đậm. Đối tượng tương tác mạnh với bức xạ có bước sóng tương đương với kích thước của chúng, hoặc nếu họ có cấu trúc nội bộ, với quy mô của cấu trúc đó. Họ tương tác theo những cách ít nhiều thú vị với bức xạ có bước sóng khác nhau nhiều từ quy mô cấu trúc của họ. Sự tương tác mạnh mẽ cho sự nhiễu xạ và tán xạ. Việc phân tích các hiện tượng này đã được chứng minh là một công cụ của sức mạnh phi thường, để lộ cấu trúc của nguyên tử, tổ chức của các nguyên tử và tinh thể và mắt kính, và các phân tử hữu cơ phức tạp như DNA. Ở đầu kia của quang phổ, lò vi sóng (radar) và sóng tần số vô tuyến cung cấp cho chúng tôi thông tin về độ dày của lớp băng Bắc Cực và thậm chí cái nhìn sâu sắc về cấu trúc của không gian sâu. Em sóng không phải là cách duy nhất để thăm dò vật liệu. Sóng âm, quá, cung cấp thông tin về cấu trúc đó là so sánh với bước sóng âm thanh. Dưới đây phạm vi hẹp (xem Hình 1.13). Vào cuối thấp hơn là siêu âm cực, được sử dụng để thăm dò cấu trúc bề mặt và để phát hiện các vết nứt và hình ảnh và các khuyết tật trong vật đúc. Y tế CT scanner sử dụng khoảng 1-20 MHz, cho độ phân giải của một vài mm. Dơi, cá heo, cá voi và giao tiếp và định vị con mồi bằng siêu âm, 20-100 kHz. Sonar kéo dài nhiều dải âm thanh, mở rộng xuống đến tần số thấp là 1 Hz, đặc trưng của sóng địa chấn. Nano, trên quy mô của hình 1.11, nằm ​​gần phía dưới. Các bước sóng quang phổ (Hình 1.12) nằm ở cuối phía trên của phạm vi này, vì vậy chúng tôi dự đoán khả năng tương tác mạnh mẽ của ánh sáng với vật liệu nano; thực ra, nó là sự tương tác này cung cấp cho opal màu sắc khó nắm bắt và chuyển dịch của họ, truyền đạt màu sắc để bướm cánh, và cho phép sơn thay đổi màu sắc khi bạn đi bộ qua chúng. Phổ tử ngoại chồng lên phần trung tâm của dãy núi này, X-quang phần thấp hơn, do đó, quá, tương tác mạnh với vật liệu nano, được sử dụng để nghiên cứu cấu trúc của chúng, và có thể được khai thác trong các thiết bị để thao tác chúng. Sóng âm, với bước sóng là lớn so với kích thước nano, ít hữu dụng. Tương tác mạnh mẽ này khi quy mô chiều dài có thể so sánh mở rộng đến các tài sản khác. Dòng điện được thực hiện bởi các electron; nhiệt được thực hiện bởi cả hai electron và phonon. Các kháng cho cả phụ thuộc