Ангстрем
| ангстрем | |
|---|---|
 Ширина атома водорода составляет около 1,1 ангстрем; ширина протона (черным цветом) составляет 1,7 × 10. −5 ангстремы. | |
| Общая информация | |
| Система единиц | Метрическая единица, не относящаяся к системе СИ |
| Единица | Длина |
| Символ | Ой |
| Назван в честь | Андерс Йонас Ангстрем |
| Конверсии | |
| 1 Å в... | ... равно... |
| Единицы СИ | 10 −10 м = 0,1 нм |
| Единицы СГС | 10 −8 см |
| Имперские единицы | 3.937008 × 10 −9 в |
| Планковские единицы | 6.187 × 10 24 л п |
Ангстрем [1] [2] [3] [4] ( / ˈ æ ŋ s t r əm / ; [3] [5] [6] THE -strəm [5] или ангстрем ( / ˈ ɒ ŋ st r əm / ) ) [7] [1] [8] [9] [10] — метрическая единица длины, равная 10 −10 м ; то есть одна десятимиллиардная ( США ) метра , стомиллионная сантиметра , [11] 0,1 нанометра или 100 пикометров . Его символ — Å , буква шведского алфавита . Единица названа в честь шведского физика Андерса Йонаса Ангстрема (1814–1874). [11]
Ангстрем часто используется в естественных науках и технике для выражения размеров атомов , молекул , микроскопических биологических структур, длин химических связей , расположения атомов в кристаллах . [12] [13] длины волн электромагнитного излучения и размеры частей интегральных схем . Атомные (ковалентные) радиусы фосфора водорода , серы и хлора составляют около 1 ангстрема, а — около 0,5 ангстрема. Видимый свет имеет длины волн в диапазоне 4000–7000 Å.
В конце XIX века спектроскописты приняли 10 −10 метр как удобная единица для выражения длин волн характеристических спектральных линий ( монохроматических составляющих спектра излучения ) химических элементов . Однако вскоре они поняли, что определение метра в то время, основанное на материальном артефакте, было недостаточно точным для их работы. Итак, примерно в 1907 году они определили свою собственную единицу длины, которую назвали «ангстрем», основанную на длине волны определенной спектральной линии. [11] И только в 1960 году, когда таким же образом было пересмотрено определение метра, ангстрем снова стал равен 10. −10 метр.
Несмотря на то, что ангстрем представляет собой десятичную долю метра, он никогда не входил в СИ . систему единиц [14] [15] и его все чаще заменяют нанометром или пикометром . До 2019 года она числилась как совместимая единица как Международным бюро мер и весов США (BIPM), так и Национальным институтом стандартов и технологий (NIST). [9] [10] но он не упоминается в 9-м издании официального документа SI, «Брошюры BIPM» (2019 г.). [14] или в той же версии NIST. [15]
8-е издание брошюры МБМВ (2006 г.) [9] и руководство NIST 811 (2008 г.) [10] использовал написание ångström шведскими буквами; однако эта форма редко встречается в английских текстах. В некоторых популярных словарях США указывается только правописание angstrom . [2] [3]
Принятым символом является «Å», независимо от того, как пишется эта единица. [1] [4] [3] Однако буква «А» часто используется в менее формальном контексте или в типографически ограниченных средствах массовой информации. [ нужна ссылка ]
История [ править ]
В 1868 году шведский физик Андерс Йонас Ангстрем создал диаграмму спектра солнечного света , в которой выразил длины волн электромагнитного излучения в электромагнитном спектре кратными одной десятимиллионной миллиметра (или 10 −7 мм .) [16] [17] Диаграмма Ангстрема и таблица длин волн в солнечном спектре стали широко использоваться в сообществе физиков Солнца , которое приняло эту единицу и назвало ее в его честь. [ нужна ссылка ] Впоследствии оно распространилось на области астрономической спектроскопии , атомной спектроскопии , а затем и на другие науки, занимающиеся структурами атомного масштаба.
Хотя предназначено соответствовать 10 −10 метров, это определение было недостаточно точным для спектроскопических работ. До 1960 года метр определялся как расстояние между двумя царапинами на бруске платино - иридиевого сплава, хранившемся в BIPM в Париже в тщательно контролируемой среде. Использование этого материального стандарта привело к ранней ошибке примерно в одну часть из 6000 в табличных длинах волн. Ангстрем принял меры предосторожности и проверил стандартный стержень, который он использовал, по эталону в Париже, но метролог Анри Треска сообщил, что он настолько неверен, что исправленные результаты Ангстрема были более ошибочными, чем неисправленные. [18]
В 1892–1895 годах Альберт А. Майкельсон и Жан-Рене Бенуа , работая в МБМВ со специально разработанным оборудованием, определили, что длина международного метрового эталона равна в 1 553 163,5 раза длине волны красной линии спектра излучения. электрически возбужденных паров кадмия . [19] В 1907 году Международный союз по сотрудничеству в области солнечных исследований (который позже стал Международным астрономическим союзом ) определил международный ангстрем как ровно 1/6438,4696 длины волны этой линии (в сухом воздухе при 15 ° C (по водородной шкале) и 760 мм рт. ст . под силой тяжести 9,8067 м/с 2 ). [20]
Это определение было одобрено на 7-й Генеральной конференции мер и весов (CGPM) в 1927 году. [ нужна ссылка ] но материальное определение метра сохранялось до 1960 года. [21] С 1927 по 1960 год ангстрем оставался вторичной единицей длины для использования в спектроскопии и определялся отдельно от метра. [ нужна ссылка ] В 1960 году само измерение метра было пересмотрено в спектроскопических терминах, что позволило переопределить ангстрем как равный ровно 0,1 нанометра. [ нужна ссылка ]
Хотя ангстрем до сих пор широко используется в физике и химии, он не является формальной частью Международной системы единиц (СИ). Ближайшая единица СИ — нанометр ( 10 −9 м ). Международный комитет мер и весов официально не рекомендовал его использование и даже не упоминает о нем в 9-м издании официального стандарта (2019 г.). Ангстрем также не включен в каталог единиц измерения Европейского Союза , которые могут использоваться на его внутреннем рынке. [22]
Ангстремская звезда [ править ]
После переопределения метра в спектроскопических терминах Ангстрем был формально переопределен и стал равным 0,1 нанометра. Однако на короткое время возникла необходимость в отдельном подразделении сопоставимого размера, определяемом непосредственно с точки зрения спектроскопии. В 1965 году Дж. А. Берден определил Ангстремскую звезду (обозначение: Å*) как 0,202901-кратную длину волны вольфрама. линия. [23] [24] Этот вспомогательный блок должен был иметь точность в пределах 5 частей на миллион от версии, полученной на основе нового счетчика. В течение десяти лет прибор был признан недостаточно точным (с точностью около 15 частей на миллион) и устаревшим из-за более точного измерительного оборудования. [25]
Символ [ править ]
По соображениям совместимости Unicode включает формальный символ U+212B ЗНАК АНГСТРОМА ( HTML-объект Å, Å, или Å), который устарел. [26] Знак ангстрема нормируется на U + 00C5 Å ЛАТИНСКАЯ ЗАГЛАВНАЯ БУКВА A С КОЛЬЦОМ НАВЕРХУ (объект HTML) Å, Å, или Å). [27] Консорциум Unicode рекомендует использовать последний. [26]
До цифрового набора ангстрем (или единица ангстрема) иногда записывался как «AU», когда глиф Å был недоступен. Это использование очевидно в статье Брэгга о структуре льда: [28] что дает константы решетки по осям c и a равные 4,52 а.е. и 7,34 а.е. соответственно. Неоднозначно, аббревиатура « au » может также относиться к атомной единице длины, Бору — около 0,53 Å — или к гораздо более крупной астрономической единице длины (около 1,5 × 10 Å) . 11 м ). [29] [30] [31]
Его символ — Å , отдельная буква шведского алфавита , а не латинская буква с добавленным дополнительным кружком. Единица названа в честь шведского физика Андерса Йонаса Ангстрема (1814–1874). [11]
См. также [ править ]
- Порядки величины (длина) § 100 пикометров (для объектов такого масштаба)
- Преобразование единиц
- X единица
Ссылки [ править ]
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с «ангстрем | Определение ангстрема на английском языке в Оксфордских словарях» . 06.03.2019. Архивировано из оригинала 06 марта 2019 г. Проверено 30 января 2024 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Определение Ангстрема» . www.merriam-webster.com . Проверено 30 января 2024 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д «Ангстрем» . Словарь английского языка Коллинза . Проверено 02 марта 2019 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Энциклопедический полный словарь английского языка Вебстера . Портленд-хаус, 1989 год.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Уэллс, Джон К. (2008), Словарь произношения Лонгмана (3-е изд.), Лонгман, ISBN 9781405881180
- ^ Роуч, Питер (2011), Кембриджский словарь английского произношения (18-е изд.), Кембридж: Cambridge University Press, ISBN 9780521152532
- ^ Оксфордский словарь английского языка . Оксфорд [Англия]; Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. 2010. с. 61. ИСБН 978-0-19-957112-3 . Архивировано из оригинала 3 мая 2023 года.
- ^ ИЮПАК , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Исправленная онлайн-версия: (2006–) « Ангстрем ». дои : 10.1351/goldbook.N00350
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Международное бюро мер и весов (2006), Международная система единиц (СИ) (PDF) (8-е изд.), стр. 127, ISBN 92-822-2213-6 , заархивировано (PDF) из оригинала 04 июня 2021 г. , получено 16 декабря 2021 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Эмблер Томпсон и Барри Н. Тейлор (2009): « B.8 Факторы для единиц, перечисленных в алфавитном порядке ». Руководство NIST по SI , Национальные институты стандартов и технологий. Доступ осуществлен 2 марта 2019 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д Статья «ангстрем» в Оксфордском словаре английского языка, 2-е издание (1986 г.). Получено 22 ноября 2021 г. с https://www.oed.com/oed2/00008552. Архивировано 22 ноября 2021 г. в Wayback Machine .
- ^ Артурас Вайлионис (2015): « Геометрия кристаллов » Слайды лекций для MatSci162_172, Геометрия; Стэнфордский университет. в архиве 19 марта 2015 г.
- ^ «МКСД» . Архивировано из оригинала 30 июля 2014 г. Проверено 30 января 2015 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Международное бюро мер и весов (2019): Международная система единиц , полная брошюра, 9-е издание.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б NIST (2019): Специальная публикация 330: Международная система единиц (СИ), издание 2019 года .
- ^ Ангстрем, AJ (1868). Recherches sur le spectre Solaire [ Исследования солнечного спектра ] (на французском языке). Уппсала, Швеция: В. Шульц. Издание 1869 года (напечатанное Фердинандом Дюммлером в Берлине) содержит зарисовки солнечного спектра.
- ^ «Краткая (неполная) история света и спектров» . ХимТим.
- ^ Брэнд, Джон CD (1995). Линии света: источники дисперсионной спектроскопии, 1800-1930 гг . ЦРК Пресс. п. 47. ИСБН 9782884491631 .
- ^ Майкельсон, Альберт А. (1895). « Экспериментальное определение значения метра в терминах длин световых волн». Travaux et Mémoires du Bureau International des Poids et Mesures (на французском языке). 11 . Перевод Бенуа, Жан-Рене: 1–85. Из стр. 85, в переводе: «...окончательный вывод этой работы заключается в том, что основная единица метрической системы представлена следующими числами длин волн трех излучений кадмия, в воздухе при 15 °С и давлении 760 мм. : Красное излучение … 1 м = 1 553 163,5 λ R … Отсюда следует, что длины волн этих излучений, всегда при 15 °C и на длине волны 760 мм, составляют (средние значения трех определений): λ R = 0,643 847 22 µ " (где [1 µ = 1 × 10 −6 м ]"
- ^ Бенуа, Жан-Рене; Фабри, Чарльз ; и Перо, Альфред ; «Новое определение метра по длине волны света», Еженедельные отчеты сессий Академии наук , вып. 144, 21 мая 1907 г., с. 1082-1086
- ^ Доклады 7 и заседании Генеральной конференции по мерам и весам [ Материалы 7 й заседание Генеральной конференции мер и весов ] (PDF) (на французском языке), Париж: Международное бюро весов и мер, 1927, стр. 85–88, заархивировано из оригинала (PDF) 18 ноября 2018 г.
- ^ Совет Европейских сообществ (27 мая 2009 г.). «Директива Совета 80/181/ЕЕС от 20 декабря 1979 г. о сближении законов государств-членов, касающихся единиц измерения, и об отмене Директивы 71/354/ЕЕС» . Проверено 23 сентября 2011 г.
- ^ Дж. А. Берден.Выбор W Kα₁ в качестве стандарта длины волны рентгеновских лучей.Физическое обозрение 2-я серия, том 137, вып. 2B, страницы 455B – B461 (1965).
- ^ «Значение CODATA: звезда Ангстрема» . 06.02.2022.
- ^ Кертис, И.; Морган, И.; Харт, М.; Милн, AD (август 1971 г.). «Новое определение числа Авогадро». В Лангенберге, штат Вашингтон; Тейлор, Б.Н. (ред.). Материалы Международного конгресса по прецизионным измерениям и фундаментальным константам (Отчет). Том. 343. Национальное бюро стандартов. п. 285.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Стандарт Unicode 14 , глава 22.2 Буквоподобные символы , стр. 14. 839
- ^ Консорциум Unicode (2008): Стандарт Unicode, версия 5.0, глава « Символы ». ISBN 978-0-321-48091-0
- ^ Брэгг, Уильям Х. (1921). «Кристаллическая структура льда» . Труды Лондонского физического общества . 34 (1): 98. Бибкод : 1921PPSL...34...98B . дои : 10.1088/1478-7814/34/1/322 .
- ^ О новом определении астрономической единицы длины (PDF) . XXVIII Генеральная ассамблея Международного астрономического союза. Пекин, Китай: Международный астрономический союз. 31 августа 2012 г. Резолюция B2.
... рекомендует ... 5. использовать уникальный символ «ау» для обозначения астрономической единицы.
- ^ «Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества: инструкции для авторов» . Оксфордские журналы . Архивировано из оригинала 22 октября 2012 года . Проверено 20 марта 2015 г.
Единицы длины/расстояния: Å, нм, мкм, мм, см, м, км, а.е., световой год, шт.
- ^ «Подготовка рукописи: инструкции для авторов AJ и ApJ» . Американское астрономическое общество . Архивировано из оригинала 21 февраля 2016 года . Проверено 29 октября 2016 г.
Используйте стандартные сокращения для... натуральных единиц (например, а.е., ПК, см).
Внешние ссылки [ править ]
