Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Ангстрем [1] [2] [3] [4] ( / æ ŋ с т г ə м / , / æ ŋ с т р ʌ м / ; [3] [5] [6] ANG -strəm , ANG -strum [5] ) или ångström [1] [7] [8] [9] - это метрическая единица длины, равная10 −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. [8] [9] Несмотря на то , что эти единицы не рекомендуются Международным бюро мер и весов (BIPM) и Национальным институтом стандартов и технологий США (NIST), они все еще часто используются в естественных науках и технологиях для выражения размеров атомов. , молекулы , микроскопические биологические структуры и длины химических связей , расположение атомов в кристаллах , длины волн отэлектромагнитное излучение и размеры деталей интегральных схем . 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. [ необходима цитата ]

Аппарат назван в честь шведского физика XIX века Андерса Йонаса Ангстрема ( швед.  [ˈƆ̂ŋːstrœm] ). BIPM и NIST используют написание ångström , включая шведские буквы; [8] [9], но эта форма редко встречается в английских текстах. Некоторые популярные словари США перечисляют только ангстрем правописания . [2] [3] Символ всегда должен быть «Å», независимо от того, как пишется единица измерения. [1] [4] [3] Тем не менее, «А» часто используется в менее формальных контекстах или типографически ограниченных СМИ. [ необходима цитата ]

Используйте [ редактировать ]

Ангстрем широко используется в кристаллографии , физике твердого тела и химии как единица измерения d-расстояний (расстояние между атомными плоскостями в кристалле [10] ), параметров ячеек, межатомных расстояний и длин волн рентгеновского излучения , поскольку они значения часто находятся в диапазоне 1–10 Å. Например, в базе данных неорганических кристаллических структур [11] все эти значения представлены с использованием метода Ангстрема. [ необходима цитата ]

История [ править ]

Андерс Йонас Ангстрем был пионером в области спектроскопии , и он также хорошо известен своими исследованиями астрофизики , теплопередачи, земного магнетизма и северного сияния . В 1852 году Ангстрем сформулировал в Optiska undersökningar (Оптические исследования) [12] закон поглощения, который позже был несколько изменен и известен как закон Кирхгофа теплового излучения . [ необходима цитата ]

В 1868 году Ангстрем создал диаграмму спектра солнечного света , в которой он выразил длины волн электромагнитного излучения в электромагнитном спектре в единицах, кратных одной десятимиллионной доли миллиметра (или10 -7  мм .) [13] [14] Поскольку человеческий глаз чувствителен к длинам волн от приблизительноОт 4000 до7000  Å ( видимый свет ), этот выбор единицы измерения обеспечивал достаточно точные измерения видимых длин волн без использования дробных чисел. [ необходима цитата ] Диаграмма Ангстрема и таблица длин волн в солнечном спектре стали широко использоваться в солнечной физике , которая приняла эту единицу и назвала ее в честь него. Впоследствии он распространился на остальную часть астрономической спектроскопии , атомной спектроскопии , а затем и на другие науки, которые имеют дело со структурами атомного масштаба. [ необходима цитата ]

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 и проверил 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 Ангстрёма были больше ошибочными, чем нескорректированные. [15]

Пример того, как теоретические атомные радиусы, рассчитанные в Ангстремах, отображаются как функция атомного номера.

В 1892–1895 годах Альберт А. Михельсон определил Ангстрем так, чтобы красная линия кадмия была равна 6438,47 Ангстрему. [16] В 1907 году Международный союз сотрудничества в исследованиях Солнца (который позже стал Международным астрономическим союзом ) определил международный ангстрём, объявив длину волны красной линии кадмия (в сухом воздухе при 15 ° C (водородная шкала) и 760  мм рт. Ст. При силе тяжести 9,8067 м / с 2 ) равняется 6438,4696 международным ангстремам, и это определение было одобрено Международным бюро мер и весов в 1927 году. [17] [18] С 1927 по 1960 год Ангстрем оставался вторичной единицей длины для использования в спектроскопии, определяемой отдельно от метра. В 1960 году сам измеритель был переопределен в спектроскопических терминах, что позволило изменить определение Ангстрема как точно 0,1 нанометра. [ необходима цитата ]

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. [19]

Символ [ править ]

Пример кодификации Unicode .

По соображениям совместимости Unicode включает в себя формальный символ U + 212B Å ANGSTROM SIGN (HTML  Å). Однако знак Ангстрема также нормализован до U + 00C5 Å ЛАТИНСКАЯ ЗАГЛАВНАЯ БУКВА A С КОЛЬЦОМ ВЫШЕ (HTML  · ) [20] Консорциум Unicode рекомендует использовать обычную букву (00C5). Å  Å, Å

Перед цифровым набором инструментов ангстрём (или единица ангстрёма) иногда писали как «AU». Это использование очевидно в работе Брэгга о структуре льда [21], 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 ). [ необходима цитата ]

См. Также [ править ]

  • Порядки величины (длины) § 100 пикометров (для объектов этого масштаба)
  • Преобразование единиц
  • X блок

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Слово "angstrom" в Оксфордском онлайн-словаре. Получено 2 марта 2019 г. с веб-сайта https://en.oxforddictionaries.com/definition/angstrom .
  2. ^ a b Слово «angstrom» в онлайн-словаре Merriam-Webster. Получено 2 марта 2019 г. с https://www.merriam-webster.com/dictionary/angstrom .
  3. ^ a b c d "Ангстрем" . Словарь английского языка Коллинза . Проверено 2 марта 2019 .
  4. ^ a b Энциклопедический полный словарь английского языка Вебстера . Портлендский дом, 1989
  5. ^ a b Уэллс, Джон С. (2008), Словарь произношения Longman (3-е изд.), Longman, ISBN 9781405881180
  6. ^ Роуч, Питер (2011), Cambridge English Pronouncing Dictionary (18-е изд.), Кембридж: Cambridge University Press, ISBN 9780521152532
  7. ^ IUPAC , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Исправленная онлайн-версия: (2006–) « Ангстрём ». DOI : 10,1351 / goldbook.N00350
  8. ^ a b c Международное бюро мер и весов (2006 г.), Международная система единиц (СИ) (PDF) (8-е изд.), стр. 127, ISBN  92-822-2213-6, архивировано (PDF) из оригинала на 2017-08-14
  9. ^ a b c Амблер Томпсон и Барри Н. Тейлор (2010): « Факторы B.8 для единиц, перечисленных в алфавитном порядке ». Руководство NIST для SI , Национальных институтов стандартов и технологий. Дата доступа 2019-03-02
  10. ^ Vailionis Артурас. «Геометрия кристаллов» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 19 марта 2015 года . Проверено 20 апреля 2015 .
  11. ^ "ICSD" . Архивировано из оригинала на 2014-07-30 . Проверено 30 января 2015 .
  12. ^ См .:
    • Ангстрем, AJ (1852). "Optiska undersökningar" [Оптические исследования]. Kongliga Vetenskaps-Akademiens Handlingar [Труды Королевской академии наук] (на шведском языке). 40 : 333–360. Примечание: Хотя Ангстрем представил свой доклад в Шведскую королевскую академию наук 16 февраля 1853 г., он был опубликован в сборнике трудов Академии 1852 г.
    • Немецкий перевод: Ångström, AJ (1855). "Optische Untersuchungen" [Оптические исследования]. Annalen der Physik und Chemie (на немецком языке). 94 : 141–165.
    • Английский перевод: Ångström, AJ (1855). «Оптические исследования» . Философский журнал . 4-я серия. 9 : 327–342.
  13. ^ Ångström, AJ (1868). Recherches sur le specter solaire [ Исследования солнечного спектра ] (на французском языке). Упсала, Швеция: В. Шульц. Издание 1869 года (напечатанное Фердинандом Дюммлером в Берлине) содержит зарисовки солнечного спектра.
  14. ^ «Краткая (неполная) история света и спектров» . ChemTeam.
  15. Перейти ↑ Brand, John CD (1995). Линии света: источники дисперсионной спектроскопии, 1800-1930 гг . CRC Press. п. 47. ISBN 9782884491631.
  16. ^ Майкельсон, Альберт А .; Бенуа, Жан-Рене, тр. (1895). "Détermination expérimentale de la valeur du mètre en longueurs d'ondes lumineuses" [Экспериментальное определение значения метра с точки зрения длины световых волн]. Travaux et Mémoires du Bureau International des Poids et Mesures (на французском языке). 11 : 1–85. С п. 85: " … заключительный этап работы над созданием единого элемента системы метрики представляет собой долгое время существования множества излучений кадмия в воздухе при 15 ° C. (') Et sous давление 760 мм: Румяна радиации… 1 м = 1 553 163,5 λ R … Il en résulte que les longueurs d'onde de ces radations, toujours à 15 ° и sous 760 мм , sont (moyennes des trois déterminations): λ R = 0 643 847 22 мкм ,…«(… Окончательный вывод этой работы состоит в том, что основная единица метрической системы представлена ​​следующими числами длин волн трех выбросов кадмия в воздухе при 15 ° C и давлении 760 мм: Красное излучение… 1 m = 1 553 163,5 λ R … Отсюда следует, что длины волн этих излучений, всегда при 15 ° C и на 760 мм, равны (средние значения трех определений): λ R = 0,643 847 22 μ ,… [1 μ =1 × 10 −6  м ])
  17. ^ Бенуа, Жан-Рене; Фабри, Чарльз ; и Перо, Альфред ; «Nouvelle Détermination du mètre en longueurs d'ondes lumineuses» [«Новое определение метра с точки зрения длины световой волны»], Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des Sciences , vol. 144, 21 мая 1907 г., стр. 1082-1086
  18. Comptes rendus de la 7 e réunion de la Conférence générale des poids et mesures [ Протоколы 7- го заседания Генеральной конференции мер и весов ] (PDF) (на французском языке), Париж, 1927, стр. 85–88, архивировано из оригинала (PDF) 2018-11-18
  19. Совет Европейских сообществ (27 мая 2009 г.). «Директива Совета 80/181 / EEC от 20 декабря 1979 г. о сближении законов государств-членов, касающихся единиц измерения, и об отмене Директивы 71/354 / EEC» . Проверено 23 сентября 2011 .
  20. ^ Консорциум Unicode (2007). «Символы» (PDF) . Стандарт Unicode версии 5.0 . Эддисон-Уэсли . п. 493. ISBN  978-0-321-48091-0. OCLC  145867322 ..
  21. ^ Брэгг, Уильям Х. (1921). «Кристаллическая структура льда» . Труды Лондонского физического общества . 34 (1): 98. Bibcode : 1921PPSL ... 34 ... 98B . DOI : 10.1088 / 1478-7814 / 34/1/322 .

Библиография [ править ]

Внешние ссылки [ править ]