朝阳显微镜接口材料结构层次与尺度

大家好，这里是老上光显微镜知识课堂，在这里你可以学到所有关于显微镜知识，好的，请看下面文章： 尺度效应在复杂性科学和物质多样性的研究中占有重要地位，不同的尺度往往导致相互作用的主力不同，导致物质性质及其运动规律和原理的定性差异。分为宏观、微观和介观（介观），但有两种微观意义。生物微观通常是指肉眼看不见的，用光学显微镜（放大几百倍）可以看到的东西，如微生物、细菌、细胞等。它们的比例从100到0.1。对于原子和小分子，即尺度为0.1-1nM。为了避免混淆，笔者建议将前光学显微镜和后微观显微镜视为介于微观和宏观之间的介观手段。在我看来，对物质的尺度的划分，我们首先要考虑的是如何。在宇宙中物质层次众多，然后根据物质的层次结构划分尺度。因此，本文分为四个部分：（1）宇宙演化的八个层次；（2）物质结构的层次和尺度；（3）划分尺度。（4）尺度效应的重要性。首先，作者建议把宇宙的演化分为8个层次，个层次是物理进化。从大爆炸开始到三万年，它是宇宙的婴儿，根据大爆炸理论，大爆炸发生在超高温、超高密度的超统一场中，超统一相变开始后10-44秒发生。惯性导航与制导。超统一场分为引力场和大统一场，时间和空间也分为10^-36秒，大统一场分为强场和弱场，轻子如夸克和电子也分为强场和弱场。区分了跃迁、弱场和电磁场。在10^-6秒内，夸克合成中子和质子。在3分钟内，中子和质子合成轻核，如氦和氘。在3万年内合成原子。以上是物理演化。VLE是天体的演化。从30000年到150亿年前，宇宙从原子云凝聚成星云、星系和夜空中现在明亮的恒星。第三个层次是地质演化，从46亿年前地球诞生到现在，是地球青年。第四个层次是化学。从大爆炸后30000年的原子形成到34亿年前的微观生命，是宇宙的时代。这个层次的化学演化是从原子到生物大分子，从非生物大分子到活体单细胞微分子的飞跃。生物，从化学进化到生物进化。随着人类，化学进化将继续。这是新分子和材料的不断合成，现在有2000多万种，大约每隔1O年翻一番。第五个层次是生物进化，从34亿年前到现在，第六个层次是社会进化。从一万多年前的4O0开始，就有了猿人，第七级是人工和自然进化，包括农业、工业、信息产业（包括计算机、电信、网络等）、生物工程产业。精神，形成文化、艺术、科学、技术等，由精神在物质上的反应。这个层次是人脑、信息和自然进化的层次。这8个层次构成了整个宇宙的进化。每个层次的知识顺序是：（1）物理；（2）天体。（3）地质、大气、海洋、环境等地学；（4）化学；（5）生物、医学等生命科学；（6）社会科学；（7）技术和工程科学；（8）数学和系统科学、哲学、宗教、思维和认知科学、语言学文学、音乐和艺术。这些知识构成了人类文化和精神财富的整体。2。宇宙物质结构的层次和物质结构的尺度可从小到大分为五大层次，即原子及其底层、分子及其聚集体的层次、有机体的层次、地球的层次和层次。宇宙的1。原子层和亚原子层和尺度(1)在时间和空间上都有最小限制，分别称为普朗克时间和普朗克长度。T_p=普朗克时间={hG2pic^5}12=5.38×10^-44秒10^-44秒1_p=普朗克长度={hG2pic 3}1/2=1O^-33cm更短的时间。d的长度是没有意义的，因为时间和空间尚未被区分。（2）轻子（电子、μ子和中微子）和夸克的能级，其尺度为1O^-16cm。（3）中子和质子的能级，其尺度为10^-13cm。（4）原子核能级，其尺度为1O^-13cm至1O^-12cm.（5）原子级，它们的标度是1O^-8cm，与原子标度相差4-5个数量级。例如，如果你把它放大10-11倍，一个原子就像一个10米宽的圆形大厅，只有一个芝麻大小的（毫米大小）核和一些细菌大小的（微米-硅）。电子在中间。其他已知的粒子（除了中微子）不能进入这个非常开放的大厅，因为原子电子轨道的量子化以及巨大的库仑和泡利破坏力。2000年2月19日的《纽约时报》和2000年2月20日的《平原商人》，报道说，意大利罗马大学的一组科学家（八位作者中有四位来自中国高能物理研究所，位作者是丽塔·伯纳贝）发现了一个弱相互作用质量粒子，其质量可能是质子的五倍。哦，电磁相互作用，只有弱相互作用（它的距离只有10^-13cm）。它可以进入任何由原子组成的物质。这个发现，如果得到证实，将解决21世纪的科学难题之一：什么是暗物质，它占宇宙总质量的9O%2。分子及其聚集体是在正常条件下可以独立存在并具有一定化学性质的粒子。除了惰性气体原子可以产生单原子分子外，其它元素的分子由两个或更多个通过共价键连接的原子组成。从原子和分子到分子聚集态，它们可以分为以下几个能级：（1）单原子分子。只有化学元素中的惰性气体原子He，Ne，Ar，Kr，Xe，Rn在正常条件下可以独立存在，形成单原子分子。（2）小分子。分子量低于1OO的分子通常称为小分子，其大小介于0.1-1nm之间。数以十万计，甚至数以百万计，含有数以万计的原子。聚合物的尺寸从几纳米到几十纳米不等。聚合物纤维的尺寸可以超过几百纳米。（4）生物大分子。生物大分子有生物活性大分子，人体内约有1O种蛋白质。人类DNA分子含有30亿碱基对，约1亿O千亿个原子。生物大分子的尺度很宽，从几纳米到几百纳米不等。（5）非生物大分子。不是生物活性的，如Iijima（1991）合成的碳纳米管。它是由层状石墨片制成的无缝空心管。它有许多层和单层。其直径在1纳米到几十纳米之间，碳纳米管的长度可以通过化学方法切割，例如，直径为1.4纳米和15纳米的碳纳米管含有分子量为3600O的约3OO碳原子，碳纳米管的长度为1cm，只要h。分子量达数十亿。（6）超分子。超分子是具有两个或更多个由非共价分子间力结合的分子的物质颗粒。这些分子间力包括范德华引力、各种类型的氢键、疏水-疏水相互作用、疏水性双亲相互作用、亲水-亲水相互作用、亲水-亲水相互作用、静电吸引、极化、电荷迁移、分子堆积组装、空间位阻和空间效应等。目前对ES的研究还不够深入，这是未来的研究方向。（7）分子聚集体。3。生物水平（1）细胞，（2）组织，（3）器官，（4）系统，（5）生物个体。4。地质学水平5。宇宙的水平和尺度（1）卫星的水平。（2）行星水平。地球的直径是12753Km=0.425光秒。3）恒星的水平。太阳的直径是1.39*1O^6Km=46.3光秒。直径1000光年，厚约600O光年。（5）星系团的等级。等级为1亿光年。（6）超星系团的等级。等级为1亿光年。（7）最远的类星体。大约1300亿光。宇宙望远镜是天文望远镜和航天飞机上的各种现代宇宙仪器所能观测到的宇宙尺度。在这个尺度上，主要的力是重力和电磁力，主要的学科是宇宙。学，天文学，牛顿力学和广义相对论。2。遥感尺度是指由地球轨道上的卫星遥感所能观测到的尺度，范围从1千米到3千米。因此，遥感的英文翻译被称为遥感。在这个尺度上起作用的主要力是重力和电磁力。主要学科有地学、地理学、遥感和经典力学。3。宏观(.scopicic,.roscopic)是指人眼可以直接观察的尺度，大致在0.1mm～1Km之间。在这个尺度上，主要力是重力和电磁力，主要学科是古典力学、古典物理、古典化学、古典生物学、工程。科学、技术科学等。4。光学显微镜是一种放大倍数数百倍的光学显微镜。这个比例尺的主要作用力是重力、电磁力、表面张力（包括毛细管效应）和其他作用。主要学科有经典力学、微生物学、显微医学（包括显微外科、病理分析等）、微电子学等。介观尺度是介于显微镜和显微镜之间的尺度，大约从1nm到10Onm，所以称之为纳米尺度更为。这种尺度可以通过扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM)观察到，因为它具有量子的交叉和混合的特征。纳米态和经典态赋予了纳米分子、纳米材料、纳米器件等特殊的性能和功能，具有广阔的应用前景，在这个尺度上，主要作用力是重力、电磁力，以及表面张力、平均自由程等因素的影响。主要研究方向是纳米科学和纳米技术，在纳米科学领域，量子力学和经典力学同时发挥着重要作用，在理论探讨上具有特殊困难。微观(microoscic)是指原子和小分子在1-1OA=0.1-1nm之间的尺度范围，该尺度的主要力是电磁力，它具有量子化和波粒二象性的特征。主要学科有量子力学、相对论量子力学、原子物理、分子物理、量子化学、单分子化学等。在原子与核之间，微距标度范围为1pm-100pm=0.01A-1A=10^-12m-10^-10m，即硬X射线带和软λ带。将来，该标度将用于超高密度材料如超固体、中子星和白矮星的结构研究。FS。8。前者是指fm-10fm=10^-15m-1O^-14m=1O^-13cm-1O^-12cm的核尺度，后者是指超弦理论模型和大爆炸理论中的夸克和电子尺度(1O^-16cm)以及小尺度，更高可达10^-33cm，跨越了20个数量级。其主要作用力为电磁力、强相互作用力、弱相互作用力，具有色电荷、对称性、量子化和波粒二重性特征，主要学科有量子色动力学、规范场理论、超弦理论、大爆炸理论等。米米以上8个等级水平跨越62个数量级。4。本文首先讨论了尺度效应的重要性。在复杂性科学和材料多样性的研究中，尺度效应是非常重要的，不同的尺度往往导致不同的主要相互作用力，从而导致材料性质及其运动规律和原理的定性差异。量表对绩效的影响。1。纳米材料具有独特的物理化学性质和催化性能，如果金的熔点为1063℃，金纳米粒子的熔化温度将降至33O℃，银的熔点为96O.3℃，而纳米银的熔点为100℃。将乙烯催化反应温度从600降至室温。2。乳状液(如牛奶)是分散在水相中的油(脂肪)颗粒中的水的混合物，这些颗粒能散射可见光，因此是不透明的，但是当颗粒尺寸小于100纳米，即可见光波长为400-800纳米14时，它们不能散射。R可见光，使乳液透明、透明，为微乳液。3。电子或声子的特征散射长度，即平均自由程，是纳米级的，当纳米颗粒的尺寸小于该平均自由程时，电流或传热模式发生显著变化。与粒子运动的动量p=mv相对应的deBroglie波长=h/p通常也在纳米量级，产生了许多新的量子点（量子点D0t）现象。小尺度系统的热力学性质.当尺度在十分之一纳米到O纳米之间,即在量子尺度和经典尺度的模糊边界中,热运动和布朗运动的波动将起重要作用.纳米m熔点的原因前述金属粉末可减少6。纳米颗粒的比表面积大，性质不同。7。现代信息技术的发展促进了纳米磁学(Nanoscalemagnetism)的研究。由几十到数百个原子组成的分子磁体具有隧穿、量子不饱和、热诱导自旋交叉跃迁等多种性质。由上述尺度效应引起的激变常常发生在纳米尺度上，这是纳米科学和纳米技术日益重要的根本原因。
    
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