Ångström (Å): 0,1 nm pikkusühik, tähendus ja kasutus teaduses
Angström või ångström (sümbol Å) on rahvusvaheliselt tunnustatud mitte-SI pikkusühik, mis võrdub 0,1 nanomeetriga (nm) ehk 1×10−10 meetriga. Seda võib teaduslikes ja tehnilistes märkmetes väljendada ka kujul 1 E-10 m — mõlemad tähendavad sama väärtust: 1/10 000 000 000 meetrit. Angströmi kasutatakse sageli aatomite suuruste, keemiliste sidemete pikkuste, nähtava valguse spektri lainepikkuste ning teiste väga väikeste pikkuste väljendamiseks.
Päritolu ja definitsioon
Ühik sai nime rootsi füüsiku Anders Jonas Ångströmi (1814–1874) järgi, kes kasutas seda juba 19. sajandi spectroskoopia uuringutes. Angström on defineeritud kui 10−10 m ehk 0,1 nm. Kuigi see pole ametlikult SI-süsteemi osa, on angström teaduslikes valdkondades väga laialdaselt kasutusel ja seda kohtab sageli kirjanduses ja andmetes, mis käsitlevad aatomilisi mõõtmeid ja lainepikkusi.
Kus ja miks angströme kasutatakse
- Krüstallograafia ja tahkiste füüsika: kristallsete aine ahela parameetrid ja ruumilised konstandid on tihti mõnetes angströmides.
- Keemia ja molekulaarbioloogia: keemiliste sidemete pikkused, molekulide suurused ja van der Waals’i raadiused väljendatakse sageli angströmides (tüüpilised keemilised sidemete pikkused ~1–2 Å).
- Spektroskoopia: ajalooliselt on optiliste spektrijoonte lainepikkusi antud angströmides — näiteks nähtava valguse vahemik umbes 4000–7000 Å (vastab ~400–700 nm).
- Aatomifüüsika: Boori raadius (Bohr radius) on ≈0,529 Å, mis annab juurde intuitiivset skaalat aatomilistele mõõtmetele.
Konversioonid ja näited
- 1 Å = 0,1 nm = 1×10−10 m
- 1 nm = 10 Å
- Tüüpilised väärtused:
- Kovalentne sideme pikkus (C–C): ~1.54 Å
- Atoomiraadius (süsinik): ~0.7 Å (metoodist sõltuvalt)
- Nähtava valguse roheline lainepikkus ~550 nm = 5500 Å
Praktilised märkused ja standardid
Tähtis: kuigi angström on mugav väikeste pikkuste väljendamiseks, eelistavad ametlikud SI-soovitused kasutada nanomeetrit või meetri prefikseid (nt 0,1 nm) ühtsuse ja selguse huvides. Ühiku sümbol on Å (suur täht A rõngaga) — tehniliselt on Unicode’is olemas nii ANGSTROM SIGN (U+212B) kui ka LATIN CAPITAL LETTER A WITH RING ABOVE (U+00C5), mis on tähenduselt ühesugused, kuid tavaliselt soovitatakse kasutada A with ring (U+00C5) või lihtsalt märk Å.
Kokkuvõte
Angström (Å) on praktiline ja intuitiivne pikkusühik väga väikeste vahemaade jaoks, näiteks aatomite ja molekulide mõõtmeskaalal. Kuigi see ei kuulu SI-süsteemi, on see endiselt laialt kasutusel teadus- ja insenerivaldkondades — eriti seal, kus numbri suurus ilma prefiksideta annab kiire ja loetava ülevaate mõõtmetest.
Ajalugu
ångström on nime saanud Rootsi füüsiku Anders Jonas Ångströmi (1814-1874) järgi, kes oli üks spektroskoopia rajajaid ja kes on tuntud ka astrofüüsika, soojusülekande, maapealse magnetismi ja põhjakaare uuringute poolest.
1868. aastal lõi Ångström päikesekiirguse spektrikaardi, mis väljendab elektromagnetilise kiirguse lainepikkust elektromagnetilises spektris ühe kümnelemiljonilise millimeetri kordajatena ehk 1×10 −10meetrit. See pikkusühik sai hiljem tuntuks kui ångström, Å.
Inimese nägemistundlikkus ulatub umbes 4000 ångströmist (violetne) kuni 7000 ångströmini (sügavpunane), nii et ångströmi kasutamine ühikuna andis piisava eristusvõime ilma murdosaühikuid kasutamata. Tänu oma lähedusele aatomi- ja molekulaarstruktuuride skaalale sai see ka keemias ja kristallograafias populaarseks.
Tänapäeval on ångströmi kasutamine ühikuna vähem populaarne kui varem ja selle asemel kasutatakse sageli nanomeetrit (nm) (kusjuures nii Rahvusvaheline Kaalude ja Mõõtude Komitee kui ka Ameerika Riiklik Mõõtevahendite Standard on ångströmi kasutamisest ametlikult loobunud).
Küsimused ja vastused
Küsimus: Mis on angoobel?
V: Angström või ångström (tähis Å) on pikkusühik, mis vastab 0,1 nanomeetrile (nm).
K: Kuidas saab angströmi kirjutada teaduslikus märkimisviisis?
V: Angströmi võib kirjutada kui 1×10-10 m (normitud märkimine) või 1 E-10 m (eksponentsiaalne märkimine).
K: Mida kujutab angstrom?
V: Angströmi kasutatakse aatomite suuruse, keemiliste sidemete ja nähtava valguse spektri pikkuse ning integraallülituste osade mõõtmete väljendamiseks.
K: Kui lai on üks aatom in angströmi?
V: Üks aatom on umbes kahe ångströmi laiune.
K: Kui paks on inimese juukse paksus angströmides?
V: Inimjuukse paksus on umbes miljon ångströmi.
K: Milliseid teisi mõõtmeid saab väljendada angströmi?
V: Muud mõõtmed, mida saab väljendada angströmides, on näiteks keemiliste sidemete pikkused ja integraallülituste osade mõõtmed.
K: Kuidas kasutada ühikute teisendamist, et teisendada angströme meetriteks?
V: Angströmi ümberarvestamiseks meetriteks tuleb jagada angströmi arv 10^10-ga.
