Микрон - единица измерения длины в метрической системе, равная одной миллионной доле метра. Используется для измерения очень малых расстояний и размеров объектов в таких областях как оптика, микроэлектроника, биология. В данной статье подробно рассматривается определение микрона, связанных с ним обозначений, применения для различных измерений, а также история этого термина.
Определение и обозначение микрона
Микрон (мкм, μm) - дольная единица длины в международной системе единиц СИ, равная одной миллионной доле метра или 0,001 миллиметра. Официальное обозначение - μm, в русской транскрипции - мкм. Ранее использовалось обозначение мк, официально отмененное в 1967 году.
Слово "микрон" происходит от греческих слов μικρός (mikrós) - "маленький". Приставка "микро-" была принята в СИ в 1960 году для обозначения дольных единиц. А термин "микрометр" буквально означает "измеритель микро".
Для сравнения: толщина человеческого волоса колеблется от 17 микрон, сокращение мкм, 17 до 181 микрон, сокращение мкм 181, а размер бактерии составляет около 0,2-10 мкм. Микрометр широко используется в промышленности для обозначения допустимых отклонений размеров деталей, а также для измерения длины инфракрасного излучения.
- 1 мкм = 0,001 мм = 0,0001 см = 0,000001 м
- 1 мкм = 1000 нм (нанометров)
Таким образом, микрон - это очень маленькая единица длины, которая позволяет измерять размеры микроскопических объектов с высокой точностью. Ее официальное обозначение - мкм или μm, хотя раньше использовалось сокращение мк.
Применение микрометра для измерений
Микрометр нашел широкое применение в различных областях науки и техники благодаря своей способности измерять очень малые расстояния.
В физике микрометр используется для измерения длин волн инфракрасного, ультрафиолетового и рентгеновского излучения. Например, длина волны инфракрасного излучения составляет от 700 микрон до 1 мм, ультрафиолетового - от 10 до 400 мкм, рентгеновского - от 0,01 до 10 микрон. Без использования микрометра здесь не обойтись.
В оптике с помощью микрометра измеряют толщину оптических покрытий, размеры микроструктур в оптических элементах, дефекты на поверхностях оптических деталей.
В микроэлектронике типичные размеры элементов интегральных схем составляют десятки и сотни нанометров, поэтому микрон - основная единица измерения.
В металлообработке микрометром измеряют отклонения размеров деталей от заданных значений, оценивают шероховатость обработанных поверхностей.
В машиностроении микрометр используется для контроля точности изготовления деталей - их длины, диаметра, расстояния между поверхностями и других размеров. Например, допуски размеров по государственным стандартам указываются в микрометрах - от единиц до десятков микрометров в зависимости от класса точности.
В медицине с помощью микрометра измеряют размеры клеток и микроорганизмов - эритроцитов, лейкоцитов, бактерий, вирусов.
В биологии исследователи определяют размеры клеток растений и животных, органоидов, хромосом, молекул ДНК с помощью микрометра. Например, размеры хромосом человека - 1-10 мкн.
В пищевой промышленности контролируют размер частиц порошков, эмульсий, суспензий. Чем меньше размер частиц, тем лучше качество продукта.
Таким образом, микрометр нашел применение везде, где нужно точно измерять микроскопические объекты - от длины волны излучения до размеров клеток и молекул.
История термина микрометр
Термин "микрометр" имеет давнюю историю своего возникновения и применения для обозначения единицы измерения микроскопических расстояний.
Впервые слово "микрометр" использовал в 1670 году датский астроном Оле Ремер. Он применил его для измерения малых угловых расстояний между звездами. В это время термин еще не был связан с определенной единицей длины.
В 1871 году британский физик Уильям Томсон (лорд Кельвин) предложил использовать наименование "микрометр" для миллионной доли метра (10^-6 м). Это было одно из первых упоминаний микрометра как конкретной единицы длины.
Официальное название "микрометр" и обозначение "мк" для единицы длины, равной 10^-6 м, были приняты в 1879 году на съезде электротехников в Париже. Широко использовалось также сокращение "μ", от греческой буквы мю.
В 1960 году на Генеральной конференции по мерам и весам была принята Международная система единиц (СИ). В ней для обозначения дольных единиц стала использоваться приставка «микро-».
В 1967 году на Генеральной конференции по мерам и весам название "микрометр" и обозначение "мкм" были официально закреплены за единицей длины, равной 10^-6 метра. Сокращение "мк" было отменено.
Таким образом, термин "микрометр" прошел путь от обозначения малых углов до конкретной единицы длины. Современное определение и обозначение микрометра установлены в СИ в 1967 году.
Несмотря на отмену, сокращение "мк" иногда все еще используется в русскоязычной литературе наряду с официальным "мкм". Однако в международных стандартах и научной литературе применяется только "мкм" или "μm".
Связанные единицы измерения
Микрон тесно связан с другими единицами длины, как бóльшими, так и меньшими по размеру.
Самой крупной единицей длины, с которой напрямую соотносится микрон, является метр. Соотношение следующее:
- 1 метр = 1 000 000 микрон
Также микрометр напрямую соотносится с миллиметром:
- 1 миллиметр = 1000 микрон
С сантиметром соотношение микрометра таково:
- 1 сантиметр = 10 000 микрон
Из меньших единиц длины микрометр непосредственно связан с нанометром:
- 1 микрон = 1000 нанометров
Как видно из приведенных соотношений, микрон занимает промежуточное положение между метром и нанометром и является очень удобной единицей для измерения микроскопических объектов.
