فمتومتر (Femtometer - fm) ( $ 1\,\text{fm} = 10^{-15}\,\text{m} $ )، در فیزیک (Physics)
انواع واحدها (Unit) را در آموزش زیر شرح دادیم :
فمتومتر (Femtometer - fm) ( $ 1\,\text{fm} = 10^{-15}\,\text{m} $ ) :
Femtometer که گاهی فرمی (fermi) نیز نامیده می شود، یکای طول در سیستم متریک است که برابر با
\[ 10^{-15} \]متر (یک کوادریلیونیم متر) می باشد:
\[ 1\,\text{fm} = 10^{-15}\,\text{m} = 10^{-6}\,\text{nm} \].
پیشوند "فمتو" به معنای یک کوادریلیونیم است. فمتومتر واحد استاندارد برای اندازه گیری اندازه هسته اتم ها و ذرات زیراتمی است.
نام فرمی به افتخار انریکو فرمی، فیزیکدان هسته ای بزرگ، روی این واحد نهاده شده است. اندازه هسته اتم ها معمولا چند فمتومتر است.
شعاع هسته اتم با رابطه تقریبی
\[ R = R_0 A^{1/3} \]به دست می آید که
\[ R_0 \approx 1.2\,\text{fm} \]و A عدد جرمی است. برای کربن-۱۲ (A=12)، شعاع حدود
\[ 1.2 \times 12^{1/3} \approx 2.7\,\text{fm} \]است.
\[ 1\,\text{fm} = 10^{-15}\,\text{m} = 10^{-5}\,\text{Å} \quad \text{(آنگستروم)} \qquad 1\,\text{pm} = 1000\,\text{fm} \]پروتون و نوترون (نوکلئون ها) خود ذراتی با ساختار داخلی هستند. شعاع بار پروتون حدود ۰.۸۴ فمتومتر است. نوترون اگرچه خنثی است، اما اندازه مشابهی دارد.
مثال: هسته اورانیوم (A=238) شعاعی حدود
\[ R = 1.2 \times 238^{1/3} \approx 7.4\,\text{fm} \]دارد. یعنی قطر آن حدود ۱۵ فمتومتر است.
در فیزیک هسته ای، فواصل بین نوکلئون ها در هسته در حد ۱ تا ۲ فمتومتر است. نیروی هسته ای قوی که نوکلئون ها را کنار هم نگه می دارد، در همین فواصل عمل می کند.
طول موج ذرات پرانرژی در شتاب دهنده ها نیز می تواند به فمتومتر برسد. برای کاوش درون پروتون، به پرتوهایی با طول موج کمتر از ۱ فمتومتر نیاز است.
فمتومتر واحد اصلی برای توصیف دنیای زیراتمی است و بدون آن، درک ساختار هسته و ذرات بنیادی ممکن نبود.
