| Nanometers (nm) | Astronomische eenheden (au) |
|---|---|
| 1 Nanometer | 6.68458712227 × 10-21 au |
| 2 Nanometers | 1.33691742445 × 10-20 au |
| 3 Nanometers | 2.00537613668 × 10-20 au |
| 4 Nanometers | 2.67383484891 × 10-20 au |
| 5 Nanometers | 3.34229356113 × 10-20 au |
| 10 Nanometers | 6.68458712227 × 10-20 au |
| 20 Nanometers | 1.33691742445 × 10-19 au |
| 25 Nanometers | 1.67114678057 × 10-19 au |
| 50 Nanometers | 3.34229356113 × 10-19 au |
| 100 Nanometers | 6.68458712227 × 10-19 au |
| Referentie | Nanometers (nm) | Astronomische eenheden (au) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (long side) | 297000000 nm | 1.98532 × 10-12 au |
| Average adult human height | 1.7 × 109 nm | 1.13638 × 10-11 au |
| A football pitch (length) | 1.05 × 1011 nm | 7.01882 × 10-10 au |
| A marathon | 4.2195 × 1013 nm | 0.000000282056 au |
| Height of Mount Everest | 8.849 × 1012 nm | 0.0000000591519 au |
De nanometer is een miljardste meter. Hij ontstaat door het SI-voorvoegsel nano, dat 10-9 betekent, voor de meter te zetten, en wordt geschreven als nm. Het voorvoegsel komt van het Griekse nanos, dat dwerg betekent.
Dit is de schaal waarop de moderne optica en elektronica werken. Zichtbaar licht loopt van ongeveer 380 nm aan de violette kant tot 750 nm aan de rode, waardoor de nanometer de standaardeenheid is om kleur natuurkundig te beschrijven. Een laserpen die op 532 nm uitzendt is groen; een van 650 nm is rood. Ultraviolet licht ligt onder 380 nm en infrarood boven 750 nm.
De biologie gebruikt de eenheid voortdurend. De dubbele helix van DNA is ongeveer 2 nm breed. Een gangbaar virus meet tussen 20 en 300 nm. Celmembranen zijn zo’n 7 nm dik. Deze afmetingen liggen onder het oplossend vermogen van gewone lichtmicroscopen, dat door de golflengte van het licht zelf beperkt is tot ongeveer 200 nm.
De halfgeleiderproductie maakte de nanometer ook buiten de wetenschap bekend. Procesknopen kregen namen als 90 nm, 45 nm, 14 nm, 5 nm en kleiner. Het getal komt niet langer overeen met één meetbaar kenmerk op de chip; het is eerder een marketingaanduiding dan een fysieke maat geworden, al meten de onderliggende structuren werkelijk nanometers. De gate van een moderne transistor is enkele tientallen atomen breed.
De nanotechnologie ontleent haar naam aan de eenheid en beslaat volgens afspraak structuren tussen 1 en 100 nm. Materialen gedragen zich in dit bereik vaak anders, omdat oppervlakte-effecten zwaarder gaan wegen dan de eigenschappen van het materiaal als geheel.
Meten op deze schaal vergt instrumenten die niet op zichtbaar licht steunen. Elektronenmicroscopen lossen details onder één nanometer op met elektronen, waarvan de effectieve golflengte veel korter is dan die van licht. Atoomkrachtmicroscopen werken weer anders: ze slepen een scherpe punt over het oppervlak en registreren de doorbuiging ervan. Beide waren onmisbaar voor de ontwikkeling van de nanotechnologie, want een vakgebied komt niet ver zolang zijn onderwerp onzichtbaar blijft.
Eén nanometer is gelijk aan 10 ångström, 1000 picometer of 0,001 micrometer. Een vel papier is ruwweg 100.000 nm dik.
De astronomische eenheid is een lengte gelijk aan precies 149.597.870.700 meter, oftewel bijna 150 miljoen kilometer. Het symbool is au. Zij benadert de gemiddelde afstand tussen de aarde en de zon en is de standaardmaat voor afstanden binnen het zonnestelsel.
De eenheid was oorspronkelijk door die baanverhouding gedefinieerd en niet door een vast getal. Eerdere definities knoopten haar vast aan de eigenschappen van een denkbeeldig lichaam in een baan om de zon, waardoor haar waarde afhing van de gravitatieconstante en moest worden herzien naarmate de metingen verbeterden. De Internationale Astronomische Unie maakte in 2012 een einde aan die afhankelijkheid door de astronomische eenheid als een exact aantal meters vast te leggen. De verandering vereenvoudigde de berekeningen en nam een ongemak weg: een eenheid waarvan de lengte verschoof zodra een natuurconstante nauwkeuriger werd bepaald.
Het bepalen van haar waarde was een van de grote problemen van de waarnemende sterrenkunde. Venusovergangen voor de zonneschijf, waargenomen vanaf ver uiteenliggende plaatsen op aarde, maakten het mogelijk de afstand te trianguleren. Voor de overgangen van 1761, 1769, 1874 en 1882 werden expedities uitgerust, en de eerste Pacifische reis van James Cook werd rond de gebeurtenis van 1769 opgezet. Radarafstandsmeting naar Venus in de jaren zestig legde het getal uiteindelijk veel nauwkeuriger vast dan enige optische methode.
De eenheid maakt de afstanden in het zonnestelsel leesbaar. Mercurius draait op 0,39 au, Mars op 1,52 au, Jupiter op 5,2 au en Neptunus op 30,1 au. De Kuipergordel reikt tot ongeveer 50 au. Voyager 1, het verste door mensen gemaakte object, is 165 au gepasseerd. Licht doet ongeveer 499 seconden over één astronomische eenheid, zodat de zon iets meer dan acht lichtminuten weg staat.
Buiten het zonnestelsel wordt de eenheid onhandig, en stappen astronomen over op lichtjaren en parsecs. Eén parsec is 206.265 au.
Navigatie van ruimtesondes hangt ervan af dat de eenheid exact is en niet benaderd. Banen naar de buitenplaneten worden berekend over afstanden van tientallen astronomische eenheden, en een fout in de lengte van de eenheid zelf zou doorwerken in elke positieberekening. Het vastleggen van de waarde in 2012 nam die bron van drift weg uit de efemeriden die voor missieplanning worden gebruikt.
Eén astronomische eenheid is gelijk aan 149.597.870,7 kilometer, of ongeveer 92,956 miljoen mijl.