Angstrom – Wikipedia

Posted on by

Längeneinheit; entspricht 0,1 Nanometer

Die angström[1][2][3][4] (, ;[3][5][6]ANG-strəm, ANG-klimpern[5]) oder ngström[1][7][8][9] ist eine metrische Längeneinheit gleich 10-10 m; das heißt ein Zehnmilliardstel (US) eines Meters, ein Hundertmillionstel eines Zentimeters,[10] 0,1 Nanometer oder 100 Pikometer. Sein Symbol ist Å, ein Buchstabe des schwedischen Alphabets. Das Gerät ist nach dem schwedischen Physiker Anders Jonas Ångström (1814–1874) benannt.[10]

Das Angström wird in den Naturwissenschaften und der Technik häufig verwendet, um die Größe von Atomen, Molekülen, mikroskopischen biologischen Strukturen und Längen chemischer Bindungen, die Anordnung von Atomen in Kristallen,[11][12]Wellenlängen elektromagnetischer Strahlung und Abmessungen von integrierten Schaltungsteilen. Die atomaren (kovalenten) Radien von Phosphor, Schwefel und Chlor betragen etwa 1 Angström, während die von Wasserstoff etwa 0,5 Angström betragen. Sichtbares Licht hat Wellenlängen im Bereich von 4000–7000 Å.

In den späten 1800er Jahren übernahmen Spektroskopiker 10-10 eines Meters als bequeme Einheit, um die Wellenlängen charakteristischer Spektrallinien (monochromatische Komponenten des Emissionsspektrums) chemischer Elemente auszudrücken. Sie stellten jedoch bald fest, dass die damalige Definition des Meters, basierend auf einem Materialartefakt, für ihre Arbeit nicht genau genug war. So definierten sie um 1907 ihre eigene Längeneinheit, die sie “Ångström” nannten, basierend auf der Wellenlänge einer bestimmten Spektrallinie.[10] Erst 1960, als das Meter im selben Mai neu definiert wurde, wurde das Angström wieder gleich 10-10 Meter.

Obwohl es sich um einen dezimalen Potenzbruchteil des Meters handelt, war das Angström nie Teil des SI-Einheitensystems.[13][14] und es wurde zunehmend durch das Nanometer oder Pikometer ersetzt. Bis 2019 wurde es sowohl vom International Bureau of Weights and Measures (BIPM) als auch vom US National Institute of Standards and Technology (NIST) als kompatibles Gerät gelistet.[8][9] wird aber in der 9. Auflage des offiziellen SI-Dokuments, der “BIPM-Broschüre” (2019) nicht erwähnt.[13] oder in der NIST-Version desselben.[14]

Die 8. Ausgabe der BIPM-Broschüre (2006)[8] und der NIST-Leitfaden 811 (2008)[9] habe die Schreibweise benutzt ngström, mit schwedischen Buchstaben; diese Form ist jedoch in englischen Texten selten. Einige populäre US-Wörterbücher listen nur die Schreibweise auf angström.[2][3]

Das akzeptierte Symbol ist “Å”, egal wie die Einheit geschrieben wird.[1][4][3] “A” wird jedoch häufig in weniger formalen Kontexten oder typografisch eingeschränkten Medien verwendet.[citation needed]

Geschichte[edit]

Porträt von Anders Ångström

Im Jahr 1868 erstellte der schwedische Physiker Anders Jonas Ångström ein Diagramm des Spektrums des Sonnenlichts, in dem er die Wellenlängen der elektromagnetischen Strahlung im elektromagnetischen Spektrum in Vielfachen von einem Zehnmillionstel Millimeter (oder 10-7 mm.)[15][16] Ångströms Diagramm und die Tabelle der Wellenlängen im Sonnenspektrum wurden in der Solarphysik-Community weit verbreitet, die die Einheit übernahm und nach ihm benannte.[citation needed] Später breitete es sich auf die Gebiete der astronomischen Spektroskopie, der Atomspektroskopie und dann auf andere Wissenschaften aus, die sich mit Strukturen im atomaren Maßstab befassen.

Obwohl beabsichtigt, um zu entsprechen 10-10 Meter war diese Definition für Spektroskopiearbeiten nicht genau genug. Bis 1960 war das Messgerät definiert als der Abstand zwischen zwei Kratzern auf einem Stab aus Platin-Iridium-Legierung, der im BIPM in Paris in einer sorgfältig kontrollierten Umgebung aufbewahrt wurde. Das Vertrauen auf diesen Materialstandard hatte zu einem frühen Fehler von etwa einem von 6000 in den tabellarischen Wellenlängen geführt. Ångström traf die Vorsichtsmaßnahme, den von ihm verwendeten Standardstab in Paris mit einem Standard überprüfen zu lassen, aber der Metrologe Henri Tresca berichtete, dass er so falsch war, dass Ångströms korrigierte Ergebnisse mehr falsch waren als die unkorrigierten.[17]

1892–1895 stellten Albert A. Michelson und Jean-René Benoît am BIPM mit speziell entwickelten Geräten fest, dass die Länge des internationalen Meterstandards gleich 1553163,5 mal die Wellenlänge der roten Linie des Emissionsspektrums von elektrisch angeregtem Cadmiumdampf.[18] Im Jahr 1907 definierte die Internationale Union für Zusammenarbeit in der Sonnenforschung (später die Internationale Astronomische Union) das internationale Angström als genau 1/6438,4696 der Wellenlänge dieser Linie (in trockener Luft bei 15 °C (Wasserstoffskala) und 760 mmHg unter einer Schwerkraft von 9,8067 m/s2).[19]

Diese Definition wurde 1927 auf der 7. Generalkonferenz für Maß und Gewicht (CGPM) gebilligt.[citation needed] aber die materielle Definition des Meters wurde bis 1960 beibehalten.[20] Von 1927 bis 1960 blieb das Angström eine vom Meter getrennt definierte sekundäre Längeneinheit für die Spektroskopie.[citation needed] 1960 wurde das Messgerät selbst in spektroskopischer Hinsicht neu definiert, wodurch das Angström auf genau 0,1 Nanometer neu definiert werden konnte.[citation needed]

Obwohl es in Physik und Chemie immer noch weit verbreitet ist, ist das Ängström kein formaler Bestandteil des Internationalen Einheitensystems (SI). Die nächste SI-Einheit ist der Nanometer (10-9 m). Das Internationale Komitee für Maß und Gewicht hat offiziell von seiner Verwendung abgeraten und es in der 9. Ausgabe der offiziellen Norm (2019) nicht einmal erwähnt. Der Angström ist auch nicht im Katalog der Maßeinheiten der Europäischen Union enthalten, die auf ihrem Binnenmarkt verwendet werden dürfen.[21]

Beispiel für die Unicode-Kodierung.

Aus Kompatibilitätsgründen enthält Unicode das formale Symbol bei U+212B (ANGSTROM SIGN; HTML-Entität “Å”, “Å” oder “Å”). Das Angström-Zeichen wird jedoch auch in U+00C5 (lateinischer Großbuchstabe A MIT RING OBEN; HTML-Entität “Å”, “Å” oder “Å”) normalisiert.[22] Das Unicode-Konsortium empfiehlt, letzteres zu verwenden.

Vor dem digitalen Satz wurde das Angström (oder die Angström-Einheit) manchmal als “AU” geschrieben. Diese Verwendung wird in Braggs Aufsatz über die Struktur von Eis deutlich,[23] was die c- und a-Achsen-Gitterkonstanten als 4,52 AU bzw. 7,34 AU angibt. Mehrdeutig kann sich die Abkürzung „au“ auch auf die atomare Längeneinheit bohr – etwa 0,53 Å – oder die viel größere astronomische Einheit (etwa 1,5×1011 m).[24][25][26]

Siehe auch[edit]

Verweise[edit]

  1. ^ ein B C Eintrag “angström” im Oxford Online-Wörterbuch. Abgerufen am 02.03.2019 von https://en.oxforddictionaries.com/definition/angstrom.
  2. ^ ein B Eintrag “angström” im Merriam-Webster Online-Wörterbuch. Abgerufen am 02.03.2019 von https://www.merriam-webster.com/dictionary/angstrom.
  3. ^ ein B C D “Angström”. Collins Englisches Wörterbuch. Abgerufen 2019-03-02.
  4. ^ ein B Websters enzyklopädisches ungekürztes Wörterbuch der englischen Sprache. Portland House, 1989
  5. ^ ein B Wells, John C. (2008), Aussprachewörterbuch von Longman (3. Aufl.), Longman, ISBN 9781405881180
  6. ^ Roach, Peter (2011), Cambridge Englisches Aussprachewörterbuch (18. Aufl.), Cambridge: Cambridge University Press, ISBN 9780521152532
  7. ^ IUPAC, Kompendium der chemischen Terminologie, 2. Aufl. (das “Goldene Buch”) (1997). Online korrigierte Version: (2006–) “ngström“. doi:10.1351/goldbook.N00350
  8. ^ ein B C Internationales Büro für Maß und Gewicht (2006), Das Internationale Einheitensystem (SI) (PDF) (8. Aufl.), p. 127, ISBN 92-822-2213-6, archiviert von das Original (PDF) am 2017-08-14
  9. ^ ein B C Ambler Thompson und Barry N. Taylor (2009): “B.8 Faktoren für alphabetisch aufgelistete Einheiten“. NIST-Leitfaden zum SI, National Institute of Standards and Technology. Zugegriffen am 2019-03-02
  10. ^ ein B C Eintrag “angström” im Oxford English Dictionary, 2. Auflage (1986). Abgerufen am 22.11.2021 von https://www.oed.com/oed2/00008552.
  11. ^ Arturas Vailionis (2015): “Geometrie der Kristalle” Vorlesungsfolien für MatSci162_172, Geometrie; Stanford University. archiviert am 2015-03-19
  12. ^ “ICSD”. Archiviert von das Original am 2014-07-30. Abgerufen 2015-01-30.
  13. ^ ein B Bureau international des poids et measure (2019): Le système international d’unités, Gesamtbroschüre, 9. Auflage.
  14. ^ ein B NIST (2019): Sonderpublikation 330: Das Internationale Einheitensystem (SI) Ausgabe 2019.
  15. ^ ngström, AJ (1868). Recherches sur le spectre solaire [Investigations of the solar spectrum] (auf Französisch). Uppsala, Schweden: W. Schultz. Die Ausgabe von 1869 (gedruckt von Ferdinand Dümmler in Berlin) enthält Skizzen des Sonnenspektrums.
  16. ^ “Eine kurze (unvollständige) Geschichte von Licht und Spektren”. ChemTeam.
  17. ^ Marke, John CD (1995). Lichtlinien: Quellen der Dispersionsspektroskopie, 1800-1930. CRC-Presse. P. 47. ISBN 9782884491631.
  18. ^ Michelson, Albert A.; Benoît, Jean-René, tr. (1895). “Expérimental de la valeur du mètre en longueurs d’ondes lumineuses” [Experimental determination of the value of the meter in terms of the lengths of light waves]. Travaux et Mémoires du Bureau International des Poids et Mesures (auf Französisch). 11: 1–85. Ab s. 85, übersetzt: “… die abschließende Schlussfolgerung dieser Arbeit ist, dass die Grundeinheit des metrischen Systems durch die folgenden Wellenlängenzahlen von drei Emissionen von Cadmium in Luft bei 15 °C und einem Druck von 760 mm . dargestellt wird : Rote Emission … 1 m = 1553163,5λR … Daraus folgt, dass die Wellenlängen dieser Emissionen, immer bei 15 °C und bei 760 mm, sind (Mittelwerte aus drei Bestimmungen): λR = 0,64384722μ” (wo [1 μ = 1×10−6 m]”
  19. ^ Benoît, Jean-René; Fabry, Charles; und Perot, Alfred; « Nouvelle Détermination du mètre en longueurs d’ondes lumineuses » [“A New Determination of the Metre in Terms of the Wave-length of Light”], Comptes rendus hebdomadaires des séances de l’Académie des sciences, Bd. 144, 21. Mai 1907, p. 1082-1086
  20. ^ Comptes rendus de la 7e réunion de la Conférence générale des poids et mesures [Proceedings of the 7th meeting of the General conference of weights and measures] (PDF) (auf Französisch), Paris, 1927, S. 85–88, archiviert von das Original (PDF) am 18.11.2018
  21. ^ Der Rat der Europäischen Gemeinschaften (27. Mai 2009). “Richtlinie 80/181/EWG des Rates vom 20. Dezember 1979 zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über die Maßeinheit und zur Aufhebung der Richtlinie 71/354/EWG”. Abgerufen 2011-09-23.
  22. ^ Das Unicode-Konsortium (2008): Der Unicode-Standard, Version 5.0 Kapitel “Symbole“. ISBN 978-0-321-48091-0
  23. ^ Bragg, William H. (1921). “Die Kristallstruktur des Eises”. Proceedings of the Physical Society of London. 34 (1): 98. Bibcode:1921PPSL…34…98B. mach:10.1088/1478-7814/34/1/322.
  24. ^ Zur Neudefinition der astronomischen Längeneinheit (PDF). XXVIII. Generalversammlung der Internationalen Astronomischen Union. Peking, China: Internationale Astronomische Union. 31. August 2012. Beschluss B2. … empfiehlt … 5. das eindeutige Symbol “au” für die astronomische Einheit zu verwenden.
  25. ^ “Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society: Anweisungen für Autoren”. Oxford-Zeitschriften. Archiviert von das Original am 22. Oktober 2012. Abgerufen 20. März 2015. Die Längen-/Abstandseinheiten sind Å, nm, μm, mm, cm, m, km, au, Lichtjahr, pc.
  26. ^ “Manuskriptvorbereitung: AJ & ApJ Autorenanweisungen”. Amerikanische Astronomische Gesellschaft. Archiviert von das Original am 21. Februar 2016. Abgerufen 29. Oktober 2016. Verwenden Sie Standardabkürzungen für … natürliche Einheiten (zB au, pc, cm).

Externe Links[edit]