Ангстрем - Angstrom

Для использования в других целях см. Ангстрем (значения).
Ангстрем
Андерс Ангстрём painting.jpg
Андерс Йонас Ангстрём, в честь которого было названо подразделение.
Общая информация
ЕдиницаДлина
СимволÅ
Названный в честьАндерс Йонас Ангстрём
Конверсии
1 Å в ...... равно ...
   метры   10−10 м
   сантиметры   10−8 см
   микрометры   10−4 мкм
   нанометры   0,1 нм
   пикометры   100 вечера

В ангстрем[1][2][3][4] (/ˈæŋsтрəм/, /ˈæŋsтрʌм/;[3][5][6] ANG-стрём, ANG-барабан[5]) или же ангстрем[1][7][8][9] это метрика единица длины равно 10−10 м; то есть одна десятимиллиардная часть метр, 0.1 нанометр, или 100 пикометры. Его символ Å, письмо Шведский алфавит.

Ангстрем не является частью SI систему единиц, но ее можно рассматривать как часть метрическая система в целом.[8][9] Хотя и не рекомендуется Международное бюро мер и весов (BIPM) и США Национальный институт стандартов и технологий (NIST), прибор до сих пор часто используется в естественные науки и технологии выразить размеры атомы, молекулы, микроскопические биологические структуры и длины химические связи, расположение атомов в кристаллах, длины волн из электромагнитное излучение, и размеры Интегральная схема части. В атомные (ковалентные) радиусы из фосфор, сера, и хлор около 1 ангстрема, а водород составляет около 0,5 ангстрема. Видимый свет имеет длины волн в диапазоне 4000–7000 Å.[нужна цитата ]

Номер назван в честь 19 века. Шведский физик Андерс Йонас Ангстрём (Шведский:[ˈƆ̂ŋːstrœm]). BIPM и NIST используют написание ангстрем, включая шведские буквы;[8][9] но эта форма редко встречается в английский тексты. Некоторые популярные словари США перечисляют только написание ангстрем.[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 формальном контексте или типографически ограниченные СМИ.[нужна цитата ]

Использовать

Ангстрем широко используется в кристаллография, физика твердого тела и химия как единица измерения d-расстояний (расстояние между атомными плоскостями в кристалл[10]), параметры ячейки, межатомные расстояния и рентгеновский снимок длины волн, так как эти значения часто находятся в диапазоне 1–10 Å. Например, База данных неорганических кристаллов[11] представляет все эти значения с помощью Ангстрёма.[нужна цитата ]

История

Андерс Йонас Ангстрём был пионером в области спектроскопия, и он также хорошо известен своими исследованиями астрофизика, теплопередача, земной магнетизм, а Северное сияние. В 1852 году Ангстрем сформулировал в Optiska undersökningar (Оптические исследования),[12] закон поглощения, позже несколько измененный и известный как Закон Кирхгофа теплового излучения.[нужна цитата ]

В 1868 году Ангстрем создал диаграмму спектра Солнечный свет, в котором он выразил длины волн электромагнитного излучения в электромагнитный спектр с точностью до одной десятимиллионной миллиметра (или 10−7 мм.)[13][14] Поскольку человеческий глаз чувствителен к длинам волн примерно от 4000 к 7000 Å (видимый свет ), такой выбор единицы измерения обеспечивал достаточно точные измерения видимых длин волн без использования дробных чисел.[нужна цитата ] Диаграмма Ангстрема и таблица длин волн в солнечном спектре стали широко использоваться в солнечная физика, который принял отряд и назвал его его именем. Впоследствии он распространился на остальные астрономическая спектроскопия, атомная спектроскопия, а затем и в другие науки, которые имеют дело со структурами атомного масштаба.[нужна цитата ]

Хотя предназначен для соответствия 10−10 метров, для точного спектрального анализа нужно было определить Ангстрем точнее, чем метр, который до 1960 года все еще определялся на основе длины металлической полосы, хранившейся в Париже. Использование металлических прутков было связано с ранней ошибкой в ​​оценке Ангстрёма, составлявшей примерно одну часть из 6000. Ангстрем принял меры предосторожности, проверив эталонный пруток, который он использовал, по стандарту в Париже, но метролог Анри Треска сообщил, что он был настолько короче, чем был 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 гг. Альберт А. Михельсон определил ангстрём так, чтобы красная линия кадмия была равна 6438,47 ангстрему.[16] В 1907 году Международный союз сотрудничества в области солнечных исследований (позже стал Международный астрономический союз ) определил международный ангстрём, указав длину волны красной линии кадмий (в сухом воздухе при 15 ° C (водородная шкала) и 760 мм рт. ст. при плотности 9,8067 м / с2) равный 6438,4696 международных ангстрёмов, и это определение было одобрено Международное бюро мер и весов в 1927 г.[17][18] С 1927 по 1960 год Ангстрем оставался вторичной единицей длины для использования в спектроскопии, определяемой отдельно от метра. В 1960 году определение самого измерителя было переопределено в спектроскопических терминах, что позволило изменить определение Ангстрема как точно 0,1 нанометра.[нужна цитата ]

Ангстрем признан во всем мире, но не является официальной частью Международная система единиц (SI). Ближайшая единица СИ - это нанометр (10−9 м). Международный комитет мер и весов официально не рекомендует его использование, и он не включен в Каталог единиц измерения Европейского Союза которые можно использовать на внутреннем рынке.[19]

Символ

Пример Unicode кодификация.

Из соображений совместимости Unicode включает формальный символ в U + 212B Å ЗНАК АНГСТРОМ (HTMLÅ). Однако знак Ангстрема также нормализованный в U + 00C5 Å ЛАТИНСКАЯ ЗАГЛАВНАЯ БУКВА А С КОЛЬЦОМ ВЫШЕ (HTMLÅ · & Aring ;, & angst;)[20] Консорциум Unicode рекомендует использовать обычную букву (00C5).

Перед цифровым набором инструментов ангстрём (или единица ангстрёма) иногда записывался как «A.U.». Это использование очевидно из статьи Брэгга о структуре льда:[21] что дает постоянные решетки по осям c и a как 4,52 A.U. и 7,34 A.U. соответственно. Неоднозначно аббревиатура «а.е.» может также относиться к атомная единица длины, Бор - около 0,53 Å - или намного больше астрономическая единица (о 1.5×1011 м).[нужна цитата ]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Слово «angstrom» в Оксфордском онлайн-словаре. Получено 02.03.2019 из https://en.oxford dictionaries.com/definition/angstrom.
  2. ^ а б Слово «angstrom» в онлайн-словаре Merriam-Webster. Получено 02.03.2019 из https://www.merriam-webster.com/dictionary/angstrom.
  3. ^ а б c d "Ангстрем". Словарь английского языка Коллинза. Получено 2019-03-02.
  4. ^ а б Энциклопедический полный словарь английского языка Вебстера. Портлендский дом, 1989
  5. ^ а б Уэллс, Джон С. (2008), Словарь произношения Longman (3-е изд.), Longman, ISBN  9781405881180
  6. ^ Плотва, Питер (2011), Кембриджский словарь произношения английского языка (18-е изд.), Кембридж: Издательство Кембриджского университета, ISBN  9780521152532
  7. ^ ИЮПАК, Сборник химической терминологии, 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Исправленная онлайн-версия: (2006–) "Ангстрем ". Дои:10.1351 / goldbook.N00350
  8. ^ а б c Международное бюро мер и весов (2006), Международная система единиц (СИ) (PDF) (8-е изд.), С. 127, ISBN  92-822-2213-6, в архиве (PDF) из оригинала на 2017-08-14
  9. ^ а б c Эмблер Томпсон и Барри Н. Тейлор (2010): "B.8 Коэффициенты для единиц, перечисленных в алфавитном порядке ". Руководство NIST по SI, Национальный институт стандартов и технологий. Дата доступа 2019-03-02
  10. ^ Вайлионис, Артурас. «Геометрия кристаллов» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2015-03-19. Получено 2015-04-20.
  11. ^ «МКУР». Архивировано из оригинал в 2014-07-30. Получено 2015-01-30.
  12. ^ Видеть:
    • Ангстрем, А.Дж. (1852 г.). "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: Ангстрем, А.Дж. (1855). "Optische Untersuchungen" [Оптические исследования]. Annalen der Physik und Chemie (на немецком). 94: 141–165.
    • Английский перевод: Ангстрем, А.Дж. (1855). «Оптические исследования». Философский журнал. 4-я серия. 9: 327–342.
  13. ^ Ангстрем, А.Дж. (1868). Recherches sur le Spectre Solaire [Исследования солнечного спектра] (На французском). 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. ^ Бренд, Джон С. Д. (1995). Линии света: источники дисперсионной спектроскопии, 1800-1930 гг.. CRC Press. п. 47. ISBN  9782884491631.
  16. ^ Michelson, Albert A .; Бенуа, Жан-Рене, тр. (1895). "Détermination expérimentale de la valeur du mètre en longueurs d'ondes lumineuses" [Экспериментальное определение стоимости метра в единицах длины световых волн]. Travaux et Mémoires du Bureau International des Poids et Mesures (На французском). 11: 1–85. С п. 85: "… Заключительный этап работы над созданием единства системы метрики представляет собой долгое время существования множества излучений кадмия в воздухе при 15 ° C. (') Et sous la pression de 760 мм: Радиационные румяна… 1м = 1 553 163,5 λ р … Il en résulte que les longueurs d'onde de ces radations, toujours à 15 ° и sous 760 mm, sont (moyennes des trois déterminations): λр = 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… 1m = 1 553 163,5 λр … Отсюда следует, что длины волн этих излучений, всегда при 15 ° C и при 760 мм, равны (средние значения трех определений): λр = 0,643 847 22 μ,… [1μ = 1 × 10–6м])
  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 волны света»], Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des Sciences, т. 144, 21 мая 1907 г., стр. 1082-1086
  18. ^ Comptes rendus de la 7е réunion de la Conférence générale des poids et mesures [Труды 7th заседание Генеральной конференции мер и весов] (PDF) (на французском языке), Париж, 1927 г., стр. 85–88, архивировано из оригинал (PDF) на 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». Получено 2011-09-23.
  20. ^ Консорциум Unicode (2007). «Символы» (PDF). Стандарт Unicode, версия 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. Дои:10.1088/1478-7814/34/1/322.

Библиография

внешняя ссылка