Umrechnung von Zoll in Nanometer

Informationen über Zoll (in)

Der Zoll ist eine Längeneinheit von genau 25,4 Millimetern. Er ist der zwölfte Teil eines Fußes und der sechsunddreißigste Teil eines Yards. Das Zeichen ist in, wobei im technischen Umfeld häufig ein doppelter Strich verwendet und umgangssprachlich oft ein gerades Anführungszeichen eingesetzt wird.

Der englische Name geht auf das lateinische uncia zurück, das Zwölftel bedeutet und dem Englischen auch das Wort ounce gab. Frühe Festlegungen waren anatomisch oder landwirtschaftlich. Ein Statut Eduards II. bestimmte den Zoll als drei hintereinandergelegte Gerstenkörner, und die Breite eines Männerdaumens diente in mehreren europäischen Sprachen als praktische Näherung. Niederländisch und Schwedisch verwenden für den Zoll bis heute Wörter, die Daumen bedeuten.

Seine heutige Genauigkeit stammt aus dem Jahr 1959, als das Internationale Yard-und-Pfund-Abkommen das Yard für die Vereinigten Staaten, das Vereinigte Königreich, Kanada, Australien, Neuseeland und Südafrika auf genau 0,9144 Meter festlegte. Zuvor unterschieden sich amerikanischer und britischer Zoll geringfügig, was in der Präzisionsfertigung ins Gewicht fiel. Die Vereinigten Staaten behielten für die Landvermessung einen eigenen survey inch, der erst Ende 2022 förmlich abgeschafft wurde.

In mehreren internationalen Branchen ist der Zoll unabhängig vom örtlichen Maßsystem weiterhin bestimmend. Bildschirmgrößen werden weltweit in Zoll angegeben, gemessen in der Diagonale. Felgendurchmesser, Fahrradradgrößen, Rohrnennweiten und Geräte im Schrankeinbau tragen Zollbezeichnungen, und das 19-Zoll-Rack ist ein weltweiter Standard. Bildsensorgrößen werden in Zollbrüchen angegeben, die keiner realen Abmessung mehr entsprechen – ein Überbleibsel aus der Vermessung von Fernsehkameraröhren.

Die Unterteilung erfolgt herkömmlich binär statt dezimal. Ein Zoll wird wiederholt halbiert, in Achtel, Sechzehntel und Zweiunddreißigstel, was zu Linealteilungen und zu den Bruchmaßen von Bohrern und Schlüsseln passt. Dezimalzoll finden in der Zerspanung Verwendung, wo Tausendstelzoll thou oder mil heißen.

Bildschirme und Druck halten ihn im täglichen Gebrauch weit außerhalb der Länder, die ihn sonst noch verwenden. Fernseher, Monitore und Telefone werden überall nach der Diagonale in Zoll verkauft, sodass ein 55-Zoll-Fernseher in Paris denselben Namen trägt wie in Chicago. Die Typografie ruht auf derselben Grundlage: es gehen 72 Punkt auf den Zoll, eine aus dem Druckgewerbe ererbte Übereinkunft, die in jedem Schriftsystem eines Rechners steht, und die Auflösung eines Bildes wird in Punkten oder Bildpunkten je Zoll genannt. Wer in einem seit hundert Jahren metrischen Land eine Seite setzt, arbeitet also unbedacht in Zwölfteln und Zweiundsiebzigsteln eines Zolls.

Ein Zoll entspricht genau 25,4 Millimetern, 2,54 Zentimetern oder 0,0254 Metern.

Informationen über Nanometer (nm)

Das Nanometer ist der milliardste Teil eines Meters. Es entsteht, indem der SI-Vorsatz Nano für 10^-9 auf das Meter angewendet wird, und wird nm geschrieben. Der Vorsatz geht auf das griechische nanos zurück, das Zwerg bedeutet.

Dies ist der Arbeitsmaßstab der modernen Optik und Elektronik. Sichtbares Licht reicht von etwa 380 nm am violetten bis 750 nm am roten Ende, weshalb das Nanometer die übliche Einheit ist, um Farbe physikalisch zu beschreiben. Ein Laserpointer mit 532 nm leuchtet grün, einer mit 650 nm rot. Ultraviolettes Licht liegt unter 380 nm, infrarotes über 750 nm.

Die Biologie nutzt die Einheit ständig. Die DNA-Doppelhelix ist etwa 2 nm breit. Ein typisches Virus misst zwischen 20 und 300 nm. Zellmembranen sind rund 7 nm dick. Diese Maße liegen unterhalb der Auflösung herkömmlicher Lichtmikroskope, die durch die Wellenlänge des Lichts selbst auf etwa 200 nm begrenzt ist.

Die Halbleiterfertigung hat das Nanometer auch außerhalb der Wissenschaft bekannt gemacht. Fertigungsknoten trugen Bezeichnungen wie 90 nm, 45 nm, 14 nm, 5 nm und darunter. Die Zahl entspricht längst keinem einzelnen messbaren Merkmal auf dem Chip mehr, sondern ist eher eine Marketingbezeichnung als eine physikalische Größe; die zugrunde liegenden Strukturen messen jedoch tatsächlich Nanometer. Das Gate eines modernen Transistors ist wenige Dutzend Atome breit.

Die Nanotechnologie hat ihren Namen von der Einheit und umfasst herkömmlich Strukturen zwischen 1 und 100 nm. Werkstoffe verhalten sich in diesem Bereich oft anders, weil Oberflächeneffekte gegenüber den Eigenschaften des Volumens die Oberhand gewinnen.

Messungen in diesem Maßstab verlangen Instrumente, die nicht auf sichtbarem Licht beruhen. Elektronenmikroskope lösen Strukturen unterhalb eines Nanometers auf, indem sie Elektronen nutzen, deren effektive Wellenlänge weit kürzer ist als die des Lichts. Rasterkraftmikroskope arbeiten wieder anders: Sie ziehen eine feine Spitze über die Oberfläche und zeichnen deren Auslenkung auf. Beide waren für die Entwicklung der Nanotechnologie unverzichtbar, denn ein Fachgebiet kommt kaum voran, solange sein Gegenstand unsichtbar bleibt.

Ein Nanometer entspricht 10 Ångström, 1000 Pikometern oder 0,001 Mikrometern. Ein Blatt Papier ist etwa 100.000 nm dick.