close

Ångström

Gå till navigering Gå till sök

Ångström ( symbol Å) [ 1 ] är en längdenhet som främst används för att uttrycka våglängder , molekylära och atomära avstånd, etc. Den representeras av bokstaven Å .

Det är en måttenhet som motsvarar en tiomiljarddels meter: 0,000 000 000 1 meter. Hundra miljoner ångström ryms i en centimeter.

Hans namn kommer från den svenske fysikern Anders Jonas Ångström .

1 Å = 1 × 10 –10  m = 0,1  nm

Ångström används ofta inom naturvetenskap och teknik för att uttrycka storlekar på atomer , molekyler , mikroskopiska biologiska strukturer och kemiska bindningslängder , arrangemang av atomer i kristaller , [ 2 ] [ 3 ] våglängd för elektromagnetisk strålning och dimensionerna av delar av den integrerade kretsen . De atomära (kovalenta) radierna för fosfor , svavel och klor är cirka 1 ångström, medan den för väte är cirka 0,5 ångström. Synligt ljus har våglängder i intervallet 4 000–7 000 Å.

I slutet av 1800-talet antog spektroskopister 10-10 av en meter som en lämplig enhet för att uttrycka våglängderna för de karakteristiska spektrallinjerna (monokromatiska komponenter i emissionsspektrumet ) av kemiska element . Men de insåg snart att definitionen av mätaren vid den tiden, baserad på en materiell artefakt, inte var tillräckligt exakt för deras arbete. Så omkring 1907 definierade de sin egen längdenhet, som de kallade "Ångström", baserat på våglängden för en specifik spektrallinje. [ 4 ] Det var inte förrän 1960, när mätaren omdefinierades på samma sätt, som ångström återgick till lika med 10-10 meter.

Även om det är en decimal bråkpotens av mätaren, var ångström aldrig en del av SI- systemet av enheter , [ 5 ] ​[ 6 ]​ och har alltmer ersatts av nanometer eller picometer . Fram till 2019 var den listad som en kompatibel enhet av både International Bureau of Weights and Measures (BIPM) och National Institute of Standards and Technology (NIST) i USA, [ 7 ] [ 8 ] men den nämns inte i 9:e upplagan av det officiella SI-dokumentet, "BIPM-broschyren" (2019) [ 5 ] eller i NIST-versionen därav. [ 6 ]

Den 8:e upplagan av BIPM-broschyren (2006) [ 7 ] och NIST-guiden 811 (2008) [ 8 ] använde stavningen ångström , med svenska bokstäver; denna form är dock sällsynt i spanska texter. Vissa populära amerikanska ordböcker listar endast stavningen ångström .

Den accepterade symbolen är "Å", oavsett hur enheten är skriven. [ 9 ] [ 10 ] Men "A" används ofta i mindre formella sammanhang eller i begränsade typografiska medel.

Historik

Image
Porträtt av Anders Ångström

År 1868 skapade den svenske fysikern Anders Jonas Ångström ett diagram över solljusets spektrum , där han uttryckte våglängderna för elektromagnetisk strålning i det elektromagnetiska spektrumet i multiplar av en tiomiljondels millimeter (eller 10 −7 mm) . [ 11 ] [ 12 ] Ångströmsdiagrammet och tabellen över solspektrumets våglängder blev allmänt använd i solfysikgemenskapen , som antog enheten och döpte den efter honom. Den spred sig senare till områdena astronomisk spektroskopi , atomspektroskopi och senare till andra vetenskaper som behandlar strukturer i atomär skala.

Även om det var tänkt att motsvara 10-10 meter var den definitionen inte tillräckligt exakt för spektroskopiarbete. Fram till 1960 definierades mätaren som avståndet mellan två linjer på en platina - iridiumlegeringsstång , förvarad vid International Bureau of Weights and Measures (BIPM) i Paris i en noggrant kontrollerad miljö. Att lita på det standardmaterialet hade lett till ett initialt fel på ungefär en del av 6000 vid de tabellerade våglängderna. Ångström vidtog försiktighetsåtgärden att låta den standardstapel han använde kontrolleras mot en Parisstandard, men metrolog Henri Tresca rapporterade att den var så felaktig att Ångströms korrigerade resultat hade fler fel än hans okorrigerade. [ 13 ]

1892-1895 fastställde Albert A. Michelson och Jean-René Benoît, som arbetade vid BIPM med specialutvecklad utrustning, att längden på den internationella standardmätaren var lika med 1 553 163,5 gånger våglängden för den röda linjen i emissionsspektrumet för elektriska apparater . exciterad kadmiumånga . [ 14 ] År 1907 definierade International Union for Cooperation in Solar Research (senare att bli International Astronomical Union ) den internationella ångström som exakt 1/6438,4696 av våglängden för den linjen (i torr luft vid 15 °C (väteskala) och ett tryck på 760  mmHg för ett tyngdaccelerationsvärde på 9,8067 m/s 2 ). [ 15 ] .

Denna definition godkändes vid den 7:e allmänna konferensen om vikter och mått (CGPM) 1927, men mätarens materialdefinition fanns kvar till 1960. [ 16 ] Från 1927 till 1960 förblev ångström en sekundär längdenhet för dess användning i spektroskopi, definierad separat från mätaren. 1960 omdefinierades själva mätaren i spektroskopiska termer, vilket gjorde att ångström kunde omdefinieras till exakt 0,1 nanometer.

Även om den fortfarande används i stor utsträckning inom fysik och kemi, är ångström inte en formell del av International System of Units (SI). Den närmaste SI-enheten är nanometern ( 10 −9  m ). Internationella kommittén för vikter och mått avrådde officiellt användningen av den, och den nämns inte ens i den 9:e upplagan av den officiella standarden (2019). Ångström ingår inte heller i Europeiska unionens katalog över måttenheter som kan användas på dess inre marknad. [ 17 ]

Ångström asterisk

Efter omdefinieringen av mätaren i spektroskopiska termer omdefinierades Ångström formellt till 0,1 nanometer. Emellertid trodde man under en tid att en separat enhet av jämförbar storlek definierad direkt i spektroskopiska termer var nödvändig. År 1965 definierade JA Bearden ångströmstjärnan (symbol: Å*) som 0,202901 gånger linjens våglängd . [ 18 ] [ 19 ] Denna hjälpenhet var avsedd att vara noggrann till inom 5 miljondelar av den härledda versionen av den nya mätaren. Inom tio år hade enheten ansetts både otillräcklig (med noggrannheter närmare 15 ppm) och föråldrad på grund av mätutrustning med högre precision. [ 20 ]

Andra motsvarigheter

Ångström enhet i panoramautsikt

En millimeter innehåller tio miljoner ångström.

  • 1 Å = 0,0001  µm , det vill säga en tiotusendels mikrometer.
  • 1 Å = 0,1  nm , dvs en tiondels nanometer.
  • 1 Å = 100  pm , det vill säga hundra gånger en picometer.

Ångström och det internationella mätsystemet

Image
Exempel på hur beräknade teoretiska atomradier i ångström plottas som funktion av atomnummer.

Ångström är inte en enhet i det internationella mätsystemet . Det anses dock vara en av de användbara enheterna för att svara mot specifika behov inom vissa tekniska vetenskapliga områden. Publikationen The International System of Units (SI) från International Office of Weights and Measures, redigerad av Spanish Metrology Center , tillgänglig elektroniskt, inkluderar den i Tabell 8 (Andra enheter som inte tillhör SI), och säger: [ 21 ]

Ångström används i stor utsträckning i positronkristallografi inom analytisk kemi eftersom alla kemiska bindningar ligger i intervallet 1 till 6 ångström. Ångström har dock inte officiellt sanktionerats av CIPM eller CGPM.

och om deras användning varnar han för att vissa icke-SI-enheter fortfarande förekommer i vetenskapliga, tekniska och handelspublikationer och kommer att fortsätta att användas i många år . Den noterar dock också att forskare bör vara fria att använda sådana enheter ibland om de anser det lämpligt, även om införandet av sådana enheter i deras texter inte innebär att de stöder deras användning.

Se även

Referenser

  1. ↑ Icke-alfabetiserbara symboler eller tecken i den pan-spansktalande ordboken för tvivel
  2. ↑ Arturas Vailionis (2015): " Geometry of crystals ]" MatSci162_172 föreläsningsbilder, Geometry; Stanford University. Arkiverad 2015-03-19
  3. ^ "ICSD" . Arkiverad från originalet den 30 juli 2014 . Hämtad 30 januari 2015 . 
  4. ↑ Citera fel: Ogiltig tagg <ref>; innehållet i de anropade referenserna har inte definieratsoxdic2
  5. ^ a b Bureau international des poids et åtgärder (2019): Le système international d'unités , komplett broschyr, 9:e upplagan.
  6. ^ a b NIST (2019): Specialpublikation 330: The International System of Units (SI) 2019-upplagan .
  7. ↑ a b Mall:SIBrochure8th
  8. ^ a b Ambler Thompson och Barry N. Taylor (2009): " B.8-faktorer för enheter som listas alfabetiskt ". SI-guide från NIST , National Institutes of Standards and Technology. Åtkomst 2019-03-02
  9. ↑ Citera fel: Ogiltig tagg <ref>; innehållet i de anropade referenserna har inte definieratsoxdic
  10. ↑ Webster's Encyclopedic Unabridged Dictionary of the English Language . Portland House, 1989
  11. ↑ Ångström, A.J. (1868). Recherches sur le spectre solaire [ Solar Spectrum Investigations ] (på franska) . Uppsala, Sverige: W. Schultz.   1869 års upplaga (tryckt av Ferdinand Dümmler i Berlin) innehåller skisser av solspektrumet.
  12. ^ "En kort (ofullständig) historia av ljus och spektra" . ChemTeam. 
  13. ↑ Brand, John CD (1995). Linjer av ljus: källor till dispersiv spektroskopi, 1800-1930 . CRC Tryck. sid. 47. ISBN  9782884491631 . 
  14. ^ Michelson, Albert A.; Benoît, Jean-René, tr. (1895). «Bestämning expérimentale de la valeur du mètre en longueurs d'ondes lumineuses» [Experimentell bestämning av mätarens värde i termer av ljusets våglängder] . Travaux et Mémoires du Bureau International des Poids et Mesures (på franska) 11 : 1-85.   Översatt från sid. 85,: "... den slutliga slutsatsen av detta arbete är att den grundläggande enheten för det metriska systemet representeras av följande våglängdstal av tre kadmiumemissioner, i luft vid 15 °C och ett tryck på 760 mm: Emission röd ... 1 m = 1 553 163,5 λ R ... Det följer att våglängderna för dessa emissioner, alltid vid 15 °C och vid 760 mm, är (medelvärden av tre bestämningar): λ R = 0,643 847 22 μ " (där [1 μ ) = 10 -6 m ]"
  15. ↑ Benoît, Jean-René; Fabry, Charles ; och Perot, Alfred ; "Nouvelle Dérmination du mètre en longueurs d'ondes lumineuses" ["En ny bestämning av mätaren i termer av ljusets våglängd"], Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences , vol. 144, 21 maj 1907, sid. 1082-1086
  16. ↑ Comptes rendus de la 7me réunion de la Conférence générale des poids et mesures [ Proceedings of the 7th session of the General Conference on Weights and Measures ] (på franska) , Paris, 1927, s. 85-88, arkiverad från bipm.org/utils/common/pdf/CGPM/CGPM7.pdf#page=87&zoom=auto,-18 777 originalet den 18 november 2018  .
  17. ↑ Europeiska gemenskapernas råd (27 maj 2009). «Rådets direktiv 80/181/CEE av den 20 december 1979 om tillnärmning av medlemsstaternas lagar om måttenhet och genom vilket direktiv 71/354/CEE upphävs» . Hämtad 23 september 2011 . 
  18. ↑ J.A. Bearden. Val av WKa^ som röntgenvåglängdsstandard. Physical Review 2:a serien, volym 137, nr 2B, sid 455B - B461 (1965).
  19. ^ "Datavärde: Angstroms stjärna" . 6 februari 2022. 
  20. ^ Curtis, I.; Morgan, I.; Hart, M.; Milne, AD (augusti 1971), "A New Determination of Avogadros Number", i Langenberg, DN; Taylor, BN, red., Proceedings of the International Congress on Precision Measurement and Fundamental Constants 343 , National Bureau of Standards, sid. 285  .
  21. ↑ Spansk Metrology Center (2008). "International System of SI Units" (2:a upplagan). Arkiverad från originalet den 26 juni 2012 . Hämtad 15 maj 2011 . 

Externa länkar

Hämtad från « https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Ángstrom&oldid=145846066 »