Angstrom - Angstrom

ngström
Einheitssystem Metrische Nicht-SI-Einheit
Einheit von Länge
Symbol EIN
Benannt nach Anders Jonas Ångström
Konvertierungen
1 Å in ... ... ist gleich ...
   SI-Einheiten    10 −10  m =0,1 nm
   CGS-Einheiten    10 -8  cm
   imperiale Einheiten    3.937008 × 10 -9  in
   Planck-Einheiten    6,187 × 10 24  l P

Die Angstrom ( / æ ŋ s t r ə m / , / æ ŋ s t r ʌ m / ; ANG -strəm , ANG -strum ) oder Ångström ist eine metrische Einheit der Länge gleich zu10 -10  m ; das heißt ein Zehnmilliardstel eines Meters , 0,1 Nanometer oder 100 Pikometer . Sein Symbol ist Å , ein Buchstabe des schwedischen Alphabets .

Der ångström ist kein Teil des SI -Einheitensystems, kann aber allgemein als Teil des metrischen Systems betrachtet werden . Obwohl die Einheit sowohl vom International Bureau of Weights and Measures (BIPM) als auch vom US National Institute of Standards and Technology (NIST) abgelehnt wird , wird die Einheit in den Naturwissenschaften und der Technologie immer noch häufig verwendet , um die Größe von Atomen , Molekülen und mikroskopischen biologischen Strukturen auszudrücken und Längen von chemischen Bindungen , Anordnung der Atome in den Kristallen , Wellenlängen von elektromagnetischer Strahlung , und die Abmessungen der integrierten Schaltungsteilen. Die atomaren (kovalenten) Radien von Phosphor , Schwefel und Chlor betragen etwa 1 ngström, während die von Wasserstoff etwa 0,5 ngström betragen. Sichtbares Licht hat Wellenlängen im Bereich von 4000–7000 Å.

Die Einheit ist nach dem schwedischen Physiker Anders Jonas Ångström ( schwedisch:  [ˈɔ̂ŋːstrœm] ) aus dem 19. Jahrhundert benannt . BIPM und NIST verwenden die Schreibweise ångström , einschließlich schwedischer Buchstaben; aber diese Form ist in englischen Texten selten . Einige populäre US-Wörterbücher führen nur die Schreibweise Angström auf . Das Symbol sollte immer "Å" sein, egal wie die Einheit geschrieben wird. Nichtsdestotrotz wird "A" oft in weniger formalen Kontexten oder typografisch begrenzten Medien verwendet.

Verwenden

Die Ångström wird extensiv in verwendet Kristallographie , Festkörperphysik und die Chemie als eine Einheit für die d-Abstände (Abstand zwischen den Atomebenen im Kristall ), Zellparameter, interatomaren Abstände und Röntgenwellenlängen , da diese Werte sind oft im Bereich von 1–10 Å. Beispielsweise präsentiert die Datenbank für anorganische Kristallstrukturen all diese Werte unter Verwendung des ångström.

Geschichte

Porträt von Anders Ångström

Anders Jonas Ångström war ein Pionier auf dem Gebiet der Spektroskopie und ist auch für seine Studien über Astrophysik , Wärmeübertragung, Erdmagnetismus und Polarlichter bekannt . Im Jahr 1852 formulierte Ångström in Optiska undersökningar (Optische Untersuchungen) ein Absorptionsgesetz, das später etwas modifiziert und als Kirchhoffs Gesetz der Wärmestrahlung bekannt wurde .

Im Jahr 1868 erstellte Ångström ein Diagramm des Spektrums des Sonnenlichts , in dem er die Wellenlängen der elektromagnetischen Strahlung im elektromagnetischen Spektrum in Vielfachen von einem Zehnmillionstel Millimeter (oder10 -7  mm .) Ångström der Grafik und Tabelle von Wellenlängen im Sonnenspektrum wurden in weit verbreitet Sonnenphysik , die die Einheit angenommen und es nach ihm benannt. Es breitete sich anschließend auf den Rest der astronomischen Spektroskopie , der Atomspektroskopie und später auf andere Wissenschaften aus, die sich mit Strukturen im atomaren Maßstab befassen.

Obwohl beabsichtigt, um zu entsprechen 10 -10  Meter, für eine genaue Spektralanalyse musste der ångström genauer definiert werden als der Meter, der bis 1960 noch auf der Grundlage der Länge eines in Paris gehaltenen Metallbarrens definiert wurde. Die Verwendung von Metallstäben war zu einem frühen Fehler beim Wert des ångströms von etwa einem Teil von 6000 verwickelt. Ångström traf die Vorsichtsmaßnahme, den von ihm verwendeten Standardstab in Paris mit einem Standard überprüfen zu lassen, aber der Metrologe Henri Tresca meldete dies um so viel kürzer zu sein, als es tatsächlich war, dass Ångströms korrigierte Ergebnisse mehr fehlerhaft waren als die unkorrigierten.

In den Jahren 1892–1895 definierte Albert A. Michelson den ångström so, dass die rote Linie von Cadmium 6438,47 ångström betrug. 1907 definierte die Internationale Union für Zusammenarbeit in der Sonnenforschung (später Internationale Astronomische Union ) den internationalen ångström, indem sie die Wellenlänge der roten Linie von Cadmium (in trockener Luft bei 15 °C (Wasserstoffskala) und 760  mmHg unter eine Schwerkraft von 9,8067 m/s 2 ) entspricht 6438,4696 internationalen ångström, und diese Definition wurde 1927 vom Internationalen Büro für Maß und Gewicht gebilligt . Von 1927 bis 1960 blieb der ångström eine sekundäre Längeneinheit für die Verwendung in der Spektroskopie, definiert getrennt vom Meter. 1960 wurde das Messgerät selbst in spektroskopischer Hinsicht neu definiert, wodurch der ångström auf genau 0,1 Nanometer neu definiert werden konnte.

Der ångström ist international anerkannt, aber kein formeller Bestandteil des Internationalen Einheitensystems (SI). Die nächste SI-Einheit ist der Nanometer (10 –9  m ). Das Internationale Komitee für Maß und Gewicht rät offiziell von seiner Verwendung ab, und es ist nicht im Katalog der Maßeinheiten der Europäischen Union enthalten, die auf ihrem Binnenmarkt verwendet werden dürfen.

Symbol

Beispiel für die Unicode- Kodierung.

Aus Kompatibilitätsgründen enthält Unicode das formale Symbol bei U+212B Å ANGSTROM SIGN (HTML  Å). Das ångström-Zeichen wird jedoch auch in U+00C5 normalisiert Å Lateinischer Großbuchstabe A MIT OBEN RING (HTML  · ) Das Unicode-Konsortium empfiehlt die Verwendung des regulären Buchstabens (00C5). Å  Å, Å

Vor dem digitalen Satz wurde das ångström (oder die ångström-Einheit) manchmal als "AU" geschrieben. Diese Verwendung wird in Braggs Arbeit über die Struktur von Eis deutlich, die die Gitterkonstanten der c- und a-Achse mit 4,52 AE bzw. 7,34 AE angibt. Zweideutig, kann auch auf die beziehen sich die Abkürzung „au“ unteilbare Einheit der Länge, die bohr -etwa 0,53 Å oder die viel größere astronomische Einheit (ca.1,5 × 10 11  m ).

Siehe auch

Verweise

Externe Links