什麽是納米（mǐ）？

納米是一個長度單位，符號為nm，是nanometer 的縮寫。米作為國際單位（wèi）製基本（běn）長度單位，符號為 m，是meter的縮寫，1nm=10-9m。 在我們日常生活中經常使用到尺子，一（yī）般學生用直尺或者三角板的最小刻度為毫（háo）米，符號為mm，是millimeter 的縮寫，1nm=10-6mm，更直觀的表達（dá）就是 1nm=0.000 001mm。 

用類比來（lái）感知（zhī）納米長度

那麽1nm到底（dǐ）有多長?用書本中常見的1nm=10-9m 和1nm=10-6mm這種表述方式還是不夠（gòu）形象，因為它太小了。現在（zài）我們換一種方式理解納 米的大小，1nm=10-6mm，即1mm=106nm，即1mm 是（shì）1nm的106倍。 

如今學（xué）校的標準操場的跑道（dào），一圈是 400m，如果我們（men）將 1nm 類比 為上式中（zhōng）的 1mm，那麽 1mm 就是 2.5 圈操場的長度。進而，我們可以 想象出 1nm 到底有多（duō）長，即如果將繞 400m 操場走 2.5 圈這（zhè）個距離類比 為 1mm 的話，1nm 就是你手中尺子上 1mm 的大小。 

用科學儀器來觀測納米長度 

以（yǐ）上我們已經用簡（jiǎn）單的類比來感知了納米尺度的（de）大小（xiǎo），那麽研究工（gōng）作 者是怎（zěn）樣更（gèng）嚴謹地（dì）用科學儀器的方法（fǎ）來（lái）表（biǎo）征一種東西是（shì）納（nà）米尺度呢?現在人們可以用多種檢測手段獲（huò）得物體微觀納米尺度。這裏我們來（lái）闡述兩種方法:第一種是通過透射電子顯微（wēi）鏡來觀察納米尺度;第二種是通過原子力 顯微（wēi）鏡來感知納米尺度，再展（zhǎn）現在人（rén）們的眼前。 

在研究工作中，透射電子（zǐ）顯微鏡(Transmission Electron Microscope， TEM)之所以能夠讓人們觀察到材料的納米（mǐ）尺（chǐ）寸大小，是因為其放大倍 數可（kě）達幾十萬倍，好的 TEM 放大（dà）倍數可以達到（dào）近百萬（wàn）倍。這裏我們需要 了解人肉眼的分辨率，即（jí）人能夠分辨出兩個黑點的（de）最小距離。人（rén）肉眼觀察物體距離（lí）為（wéi）25cm時，正（zhèng）常肉眼（yǎn）的分辨率為0.06mm~0.12mm，平均分辨率為0.09mm，約為0.1mm。當我（wǒ）們把納米級別的物（wù）體（tǐ）放大到我 們肉（ròu）眼能夠觀（guān）察的地步，我們就可以從科學的角度上說我們看到了所（suǒ）觀察 物體的納米尺度上的微觀形貌。

比（bǐ）如一個10nm長的物體，我（wǒ）們將其放大20 萬（wàn）倍，20萬倍是TEM能輕鬆辦（bàn）到的事情，該物體放大後就成了2000000nm，換算成毫米就是（shì）2mm。10nm 是我們肉眼無法感知的， 但是經過TEM20萬倍的放大之後成了2mm，此時我們能夠感知其（qí）大小了。而我們（men）的（de）光學顯微鏡的放大倍數一（yī）般（bān）是幾百倍，最大能（néng）達到上千倍，比如（rú）光學顯微鏡放（fàng）大1000倍（bèi），那麽10nm 的物體放大1000倍後為10000nm，即0.01mm，前麵已經表述了人的（de）肉眼分辨率為0.1mm， 顯然光學顯微鏡無法達到要（yào）求，所以在觀察納米微觀（guān）尺度（dù）的時候，人們采用TEM 而（ér）不（bú）是光學顯微鏡。 

人閉上眼睛通過手來觸摸物體，可以感知物體的輪廓。同樣原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope,AFM)也是通過觸摸（mō）的方式來感知物 體的表麵，它（tā）靠一個懸臂，懸臂的一端固定，懸臂的另一端有探針，其基本工作原理就是靠探針在物體（tǐ）表（biǎo）麵移（yí）動，遇到高低起伏，探針（zhēn）與物體表麵（miàn） 的相（xiàng）互作用力會有（yǒu）所變化，進而造成懸（xuán）臂彎曲，懸臂的彎（wān）曲程度轉化為光信號，光信號再轉（zhuǎn）化成電信號，進而轉化為電腦端輸出圖像。簡而言之就 是在物體（tǐ）表麵上，當探針（zhēn）上的原子與物體表麵的原子發生相互作用力時， 每（měi）一個點都有一個信息輸出，整個表（biǎo）麵上的信息輸出轉化為最終的表麵形貌（mào）信息。由於其（qí）分辨率也是（shì）納米級別的，為此人們可以用原子力顯微鏡來 觀察材料表麵的微觀納米尺度。