Calculadora de densidad planar
Halla la densidad planar atómica a partir de los átomos efectivos en un plano cristalino y el área bidimensional correspondiente en nanómetros cuadrados.
Resultado
16,129 atoms/nm²
2 átomos en un plano de 0,124 nm² dan una densidad planar de 16,129 átomos/nm²
Respuesta rápida
La densidad planar, o PD, es el número de átomos en un plano cristalino dividido entre el área del plano. Dos átomos en 0,124 nm² dan 16,129 átomos/nm². El resultado en SI es unos 1,613 x 10¹⁹ átomos/m². El paso de unidades multiplica el primer resultado por 10¹⁸ porque un m² contiene 10¹⁸ nm².
Qué mide una calculadora de densidad planar en cristales
La PD indica cuántos centros de átomos hay en un plano cristalino por unidad de área, la misma regla de conteo entre área usada en los apuntes de ciencia de materiales. Esta herramienta pide un conteo neto de átomos y un área de plano, pero no asume FCC, BCC, cúbica simple ni otro tipo de cristal. Debes dibujar el plano, repartir los átomos de borde o esquina con las celdas vecinas, y hallar el área de la celda 2D a partir de los datos de la red antes de usar la calculadora. El conteo y el área deben provenir de la misma celda de repetición, ya que un desajuste en cualquiera de los datos da un resultado incorrecto aunque la división sea correcta. El resultado puede ayudar con trabajos de clase y revisiones de planos, pero usa un texto del curso o un método establecido para construir el plano y contar los átomos compartidos primero.
La fórmula de densidad planar para revisar el plano
Los resultados de densidad planar se calculan en átomos por nanómetro cuadrado (átomos/nm²) y se convierten a unidades SI estándar (átomos/m²).
- Densidad planar = Átomos centrados en el plano ÷ Área del plano.
- Átomos por m² = Átomos por nm² x 10¹⁸.
Número de átomos: los átomos efectivos asignados a la celda del plano.
Área del plano: el área correspondiente en nm².
Densidad planar: átomos por unidad de área.
Factor de unidad: un m² equivale a 10¹⁸ nm².
Usar una calculadora de densidad planar en cinco pasos
Datos de entrada
- Átomos en el plano: introduce el conteo efectivo de átomos tras repartir las partes compartidas.
- Área del plano: introduce el área bidimensional correspondiente en nm².
Pasos
- Marca el plano cristalino y su celda de repetición.
- Cuenta los centros de átomos en esa celda.
- Aplica la parte correcta a los átomos de borde y esquina.
- Halla el área de la celda en nm².
- Introduce ambos valores y lee las dos unidades.
Ejemplo de densidad planar con desarrollo completo
El conteo efectivo de átomos es 2 átomos y el área del plano es 0,124 nm².
- Divide el conteo de átomos entre el área: 2 ÷ 0,124 = 16,129 átomos/nm².
- Convierte a la unidad SI: 16,129 átomos/nm² x 10¹⁸ nm²/m² = 1,613 x 10¹⁹ átomos/m².
La densidad planar es 16,129 átomos/nm², o unos 1,613 x 10¹⁹ átomos/m².
Cuándo la densidad planar ayuda a revisar planos cristalinos
Usa la herramienta después de tener el conteo de átomos y el área de un plano. Usa apuntes del curso o un texto para construir ese plano y contar los átomos compartidos primero.
Para otros cálculos de materiales y herramientas de estructura cristalina, visita el centro de calculadoras de ingeniería y busca términos cristalográficos en el glosario.
Supuestos
- El conteo de átomos se refiere a centros en el plano elegido.
- Los átomos compartidos ya usan las fracciones correctas.
- El área del plano corresponde a la misma celda de repetición.
- El área se introduce en nm².
- El cambio de unidad usa una potencia exacta de diez.
Limitaciones
- La herramienta no lee índices de Miller.
- La herramienta no halla el tamaño de red ni el radio atómico.
- Un conteo bruto de átomos no identifica un plano real.
- Un conteo de átomos compartidos incorrecto da un resultado incorrecto.
En la práctica
Un error común es contar cada átomo de esquina como un átomo completo. Cuenta solo la parte que corresponde a la celda del plano elegido. Usa esa misma celda para el área. Revisa el esquema antes de introducir los datos.
Calculadoras relacionadas
Calculadora de ciclos por instrucción
Halla los ciclos de CPU por instrucción, el IPC y el tiempo de ejecución opcional a partir de un conteo de ciclos, un conteo de instrucciones y la frecuencia de reloj del chip.
Abrir la calculadoraCalculadora de posición verdadera
Calcula la posición verdadera GD&T de dos ejes a partir de las desviaciones medidas en X e Y, y compara el resultado diametral con una tolerancia.
Abrir la calculadoraCalculadora de SFM
Calcula la velocidad de corte de mecanizado, las RPM del husillo o el diámetro de corte a partir de los otros dos valores, con resultado en metros por minuto.
Abrir la calculadoraGuías relacionadas
- Cómo calcular pérdida en cable coaxial
Calcula pérdida de señal en cable coaxial desde atenuacion por 100 pies, frecuencia, tipo de cable y longitud total del tendido RF real útil.
- Cómo calcular tamaño de conducto eléctrico
Calcula tamaño de conducto eléctrico con área de conductores, tipo de aislamiento y reglas NEC de llenado al 40 por ciento en obra real segura.
- Cómo calcular ciclos por instrucción
Calcula ciclos por instrucción CPI, instrucciones por ciclo IPC y tiempo de ejecucion de CPU con conteo de instrucciones y reloj real práctico.
- Cómo calcular pérdida por fricción en tubería
Calcula pérdida de carga por fricción en tubería de agua con Hazen-Williams, diámetro interno, caudal GPM y coeficiente C de material real útil.
- Cómo calcular velocidad desde relación de transmisión
Calcula RPM de salida desde relación de transmisión, dientes del engranaje conductor y conducido, con ejemplos de reduccion y sobremarcha real.
- Cómo calcular GPM de una bomba
Calcula GPM de una bomba con volumen y tiempo, usando prueba de cubeta, fórmula de caudal y ejemplos para dimensionar flujo real de agua útil.
Preguntas frecuentes sobre densidad de planos cristalinos
¿Qué significa la densidad planar en el estudio de cristales?
La PD es el número de centros de átomos en un plano cristalino dividido entre su área. El valor cambia según el tipo de cristal, la dirección del plano, el tamaño de la red y la celda usada para el conteo. El conteo y el área deben coincidir.
¿Cómo cambian los átomos compartidos el conteo del plano?
Los átomos compartidos suman solo la parte que corresponde a la celda del plano elegido. Un átomo de esquina o borde puede repartirse con celdas vecinas. Cuenta cada parte compartida con la regla de la clase. Un conteo completo para cada uno hace que la PD sea demasiado alta.
¿La densidad planar es lo mismo que el factor de empaquetamiento?
La densidad planar y el factor de empaquetamiento atómico son medidas distintas de la estructura cristalina. La PD cuenta centros de átomos por área en un plano. El factor de empaquetamiento atómico compara el volumen de los átomos con el volumen de la celda unitaria. La fracción de empaquetamiento planar es una parte de área, no un conteo de átomos por área.
¿Por qué convertir átomos por nm² a átomos por m²?
Los átomos por m² dan la forma de área SI estándar para datos de conteo superficial. La unidad puede ayudar a comparar el resultado con otros datos de superficie. Multiplica los átomos por nm² por 10¹⁸ porque un metro tiene 10⁹ nm. El área eleva al cuadrado ese factor de longitud.
Fuentes
Última actualización: . Revisado para verificar su exactitud con la fórmula anterior.