Ангстрем - Angstrom

ангстрем
Система единиц Метрическая единица, не входящая в СИ
Единица Длина
Условное обозначение Å
Названный в честь Андерс Йонас Ангстрём
Конверсии
1 Å в ... ... равно ...
   Единицы СИ    10 −10  м =0,1 нм
   Единицы CGS    10 -8  см
   Имперские единицы    3.937008 × 10 -9  в
   Единицы Планка    6,187 × 10 24  л P

Ангстрем ( / æ ŋ с т г ə м / , / æ ŋ с т р ʌ м / ; ANG -strəm , ANG -strum ) или Ангстрем является метрической единицей длины , равные10 −10  м ; то есть одна десятимиллиардная метра , 0,1 нанометра или 100 пикометров . Его символ - Å , буква шведского алфавита .

Ангстрем не является частью системы единиц СИ , но может считаться частью метрической системы в целом. Несмотря на то , что эти единицы не рекомендуются как Международным бюро мер и весов (BIPM), так и Национальным институтом стандартов и технологий США (NIST), они по-прежнему часто используются в естественных науках и технологиях для выражения размеров атомов , молекул , микроскопических биологических структур. , и длины химических связей , расположение атомов в кристаллах , длины волн от электромагнитного излучения , а также размеров интегральных схем частей. Атомно (ковалентные) радиусы из фосфора , серы и хлора около 1 ангстрема, в то время как водород составляет около 0,5 ангстрем. Видимый свет имеет длины волн в диапазоне 4000–7000 Å.

Аппарат назван в честь шведского физика XIX века Андерса Йонаса Ангстрема ( швед.  [ˈƆ̂ŋːstrœm] ). BIPM и NIST используют написание ångström , включая шведские буквы; но эта форма редко встречается в английских текстах. Некоторые популярные словари США перечисляют только ангстрем правописания . Символ всегда должен быть «Å», независимо от того, как пишется единица измерения. Тем не менее, буква «А» часто используется в менее формальных контекстах или типографически ограниченных СМИ.

Использовать

Ангстрем широко используется в кристаллографии , физике твердого тела и химии как единица измерения d-расстояний (расстояния между атомными плоскостями в кристалле ), параметров ячеек, межатомных расстояний и длин волн рентгеновского излучения , поскольку эти значения часто бывают равными. в диапазоне 1–10 Å. Например, в базе данных неорганической кристаллической структуры все эти значения представлены с использованием метода Ангстрема.

История

Портрет Андерса Ангстрема

Андерс Йонас Ангстрем был пионером в области спектроскопии , и он также хорошо известен своими исследованиями астрофизики , теплообмена, земного магнетизма и северного сияния . В 1852 году Ангстрем сформулировал в Optiska undersökningar (Оптические исследования) закон поглощения, который позже был несколько изменен и известен как закон Кирхгофа теплового излучения .

В 1868 году Ангстрем создал диаграмму спектра солнечного света , в которой он выразил длины волн электромагнитного излучения в электромагнитном спектре кратными одной десятимиллионной доли миллиметра (или10 -7  мм .) Диаграмма и таблица длин волн Ангстрема в солнечном спектре стали широко использоваться в физике Солнца , которая приняла аппарат и назвал его после него. Впоследствии он распространился на остальную часть астрономической спектроскопии , атомной спектроскопии , а затем и на другие науки, которые имеют дело со структурами атомного масштаба.

Хотя предназначен для соответствия 10 -10  метров, для точного спектрального анализа, Ангстрем должен был быть определен более точно, чем метр, который до 1960 года все еще определялся на основе длины металлической полосы, удерживаемой в Париже. Использование металлических прутков было связано с ранней ошибкой в ​​стоимости Ангстрема, составлявшей примерно одну часть из 6000. Ангстрем принял меры предосторожности, проверив эталонный пруток, который он использовал, по эталону в Париже, но метролог Анри Треска сообщил об этом. быть настолько короче, чем было на самом деле, что исправленные результаты Ангстрема были больше ошибочными, чем нескорректированные.

В 1892–1895 Альберт А. Михельсон определил Ангстрем так, чтобы красная линия кадмия была равна 6438,47 Ангстрему. В 1907 годе Международный союз по сотрудничеству в Солнечных исследованиях (который позднее стал Международным астрономическим союзом ) определил международные Ангстремы, объявив длину волны красной линии кадмия (в сухом воздухе при 15 ° С ( по шкале водорода) и 760  мм ртутного столба , при гравитация 9,8067 м / с 2 ), равная 6438,4696 международных ангстремов, и это определение было одобрено Международным бюро мер и весов в 1927 году. С 1927 по 1960 год ангстрем оставался вторичной единицей длины для использования в спектроскопии. отдельно от счетчика. В 1960 году сам измеритель был переопределен в спектроскопических терминах, что позволило переопределить Ангстрема как точно 0,1 нанометра.

Ангстрем признан во всем мире, но не является формальной частью Международной системы единиц (СИ). Ближайшая единица СИ - нанометр (10 -9  м ). Международный комитет мер и весов официально не одобряет его использование, и он не включен в каталог единиц измерения Европейского Союза, которые могут использоваться на его внутреннем рынке.

Условное обозначение

Пример кодификации Unicode .

По соображениям совместимости Unicode включает формальный символ в U + 212B Å ANGSTROM SIGN (HTML  Å). Однако знак Ангстрема также нормализован до U + 00C5 Å ЛАТИНСКАЯ ЗАГЛАВНАЯ БУКВА A С КОЛЬЦОМ ВЫШЕ (HTML  Å · Å, Å ). Консорциум Unicode рекомендует использовать обычную букву (00C5).

Перед цифровым набором инструментов ангстрём (или единица ангстрёма) иногда писали как «AU». Это использование очевидно в статье Брэгга о структуре льда, в которой постоянные решетки по осям c и a равны 4,52 а.е. и 7,34 а.е. соответственно. Неоднозначно, аббревиатура «аи» может также относиться к атомной единице длины, бору - около 0,53 Å - или гораздо большей астрономической единице (около1,5 × 10 11  м ).

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки