Vés al contingut

Àngstrom

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure
(S'ha redirigit des de: Ångström)
Infotaula d'unitatÀngstrom
Tipusunitat de longitud i unitat derivada en UCUM Modifica el valor a Wikidata
Unitat delongitud Modifica el valor a Wikidata
Caràcter UnicodeÅ Modifica el valor a Wikidata
EpònimAnders Ångström Modifica el valor a Wikidata
Conversions d'unitats
A unitats del SI0 m Modifica el valor a Wikidata
A unitats estàndard1.000.000.000 nå Modifica el valor a Wikidata

Un ångström o àngstrom (Å) és una unitat de longitud equivalent a 0,1 nanòmetres o 1 × 10−10 metres.[1] Rep el seu nom en honor del físic suec Anders Jonas Ångström (1814 - 1874).

A la seva definició original, abans de ser redefinit en termes d'unitats del Sistema Internacional, un àngstrom equivalia a 1/6.438,4696 de la longitud d'ona de la ratlla roja de l'espectre d'emissió del cadmi en aire sec.[2]

L'àngstrom no és una unitat del Sistema Internacional, i tampoc està inclosa entre les unitats que es poden utilitzar dins de la Unió Europea,[3] tanmateix, durant un temps la seva utilització fou acceptada temporalment i es va incloure en la relació que el BIPM publica periòdicament. A la primera edició, de l'any 1970, l'àngstrom apareix a la taula d'unitats admeses temporalment,[4] però el CIPM del 1978 ja va establir que no havia d'utilitzar-se en àmbits nous,[5] a la darera edició on apareix és la vuitena, de l'any 2006,[6] a la novena, de l'any 2019, ja no hi és.[7] Aquesta unitat havia estat utilitzada habitualment per a mesurar distàncies o radis atòmics i longituds d'ona en espectroscòpia o les dimensions dels circuits integrat.

Equivalències:

1 Å = 10−10 m = 0,000 000 000 1 m
1 Å = 0,1 nanòmetres
1 Å = 100 picòmetres
1 Å = 100 000 femtòmetres
10¹⁰ Å = 10.000.000.000 Å = 1 m

Història

[modifica]
Retrat d'Anders Jonas Ångström.

En 1868, el físic suec Anders Jonas Ångström va crear un quadre de l'espectre de la llum solar, en el qual expressava les longituds d'ona de la radiació electromagnètica en l'espectre electromagnètic en múltiples d'una deumilionèsima de mil·límetre (o 10−7 de mm).[8][9] El gràfic i la taula de longituds d'ona de l'espectre solar d'Ångström es van utilitzar àmpliament en la comunitat de física solar, que va adoptar la unitat i la va nomenar en el seu honor. Posteriorment, es va estendre als camps de l'espectroscòpia astronòmica, l'espectroscòpia atòmica, i després a altres ciències que s'ocupen de les estructures a escala atòmica.

Encara que es pretenia que correspongués a 10-10 metres, aquesta definició no era prou precisa per als treballs d'espectroscòpia. Fins a 1960, el metre es definia com la distància entre dues ratlles en una barra d'aliatge de platí-iridi, conservada en l'Oficina Internacional de Pesos i mesures (BIPM) de París en un entorn acuradament controlat. La confiança en aquest material estàndard havia conduït a un error inicial d'aproximadament una part en 6.000 en les longituds d'ona tabulades. Ångström va prendre la precaució de fer acarar l'escombri patró que utilitzava amb un patró de París, però el metròleg Henri Tresca va informar que era tan incorrecta que els resultats corregits de Ångström tenien més errors que els no corregits.[10]

Entre 1892 i 1895, Albert A. Michelson i Jean-René Benoît, treballant en el BIPM amb un equip especialment desenvolupat, van determinar que la longitud del metre patró internacional era igual a 1553163. Cinc vegades la longitud d'ona de la línia vermella de l'espectre d'emissió del vapor de cadmi excitat elèctricament.[11] En 1907, la Unió Internacional per a la Cooperació en Recerques Solars (que posteriorment es va convertir en la Unió Astronòmica Internacional) va definir l'àngstrom internacional com exactament 1/6438.4696 de la longitud d'ona d'aquesta línia (en aire sec a 15 °C  (escala d'hidrogen) i una pressió de 760 mmHg per a un valor de l'acceleració de gravetat de 9.8067 m/s2).[12]

Aquesta definició va ser aprovada en la setena Conferència General de Pesos i mesures (CGPM) en 1927, però la definició material del metre es va mantenir fins a 1960.[13] Des de 1927 fins a 1960, l'àngstrom va continuar sent una unitat de longitud secundària per al seu ús en espectroscòpia, definida per separat del metre. En 1960, el mateix metre es va redefinir en termes espectroscòpics, la qual cosa va permetre redefinir l'àngstrom com exactament 0,1 nanòmetres.

Si bé encara s'utilitza àmpliament en física i química, l'àngstrom no és una part formal del Sistema Internacional d'Unitats (SI). La unitat més pròxima del SI és el nanòmetre (10−9 m). El Comitè Internacional de Pesos i mesures va desaconsellar oficialment el seu ús, i ni tan sols l'esmenta en la novena edició de la norma oficial (2019). L'àngstrom tampoc està inclòs en el catàleg d'unitats de mesura de la Unió Europea que poden utilitzar-se en el seu mercat interior.[14]

Àngstrom asterisc

[modifica]

Després de la redefinició del metre en termes espectroscòpics, l'àngstrom es va redefinir formalment com 0,1 nanòmetres. No obstant això, durant un temps es va pensar que era necessària una unitat separada de grandària comparable definida directament en termes espectroscòpics. En 1965, J. A. Bearden va definir l′àngstrom asterisc (símbol: Å) com 0,202901 vegades la longitud d'ona de la línia de .[15][16] Aquesta unitat auxiliar pretenia tenir una precisió de cinc parts per milió de la versió derivada del nou metre. Al cap de deu anys, la unitat s'havia considerat tant insuficient (amb precisions més pròximes a les quinze parts per milió) com a obsoleta a causa dels equips de mesurament de precisió més alta.[17]

Símbol

[modifica]
Codificació d'Unicode. La tercera opció ja no s'utilitzarà.

El símbol de l'àngstrom és Å, lletra pertanyent a l'alfabet suec i inicial del cognom del físic suec Anders Jonas Ångström (1814-1874).

Per raons de compatibilitat, Unicode inclou el símbol formal U+212B Å angstrom sign (entitat HTML Å, Å, o Å), que està obsolet.[18]

El símbol «àngstrom» es normalitza en U+00C5 Å latin capital letter a with ring above (entitat HTML Å, Å, o Å).[19] El consorci Unicode recomana utilitzar aquest últim.[18]

Abans de la composició tipogràfica digital, l'àngstrom (o «unitat àngstrom») s'escrivia a vegades com «U. A.». Aquest ús és evident en l'article de Bragg sobre l'estructura del gel,[20] que dona les constants de xarxa dels eixos «c» i «a» com 4,52 U. A. i 7,34 U. A., respectivament.

Ambiguament, l'abreviatura «a. u.» també pot referir-se a la unitat atòmica de longitud, el radi de Bohr (d'al voltant de 0,53 Å) a la molt major UA (unitat astronòmica), que és la distància mitjana entre la Terra i el Sol (d'al voltant de 150 milions de quilòmetres).[21][22][23]

L'àngstrom i el sistema internacional de mesures

[modifica]
Exemple sobre com els radis atòmics teòrics calculats en àngstroms es tracen com una funció del nombre atòmic.

L'àngstrom no és una unitat del sistema internacional de mesures. No obstant això, és considerada com una de les unitats útils per a respondre a necessitats específiques d'uns certs camps científics tècnics. La publicació El Sistema Internacional d'Unitats (SI) de l'Oficina Internacional de Pesos i mesures, editat pel Centre Espanyol de Metrologia, disponible electrònicament, la inclou en la taula 8 («Altres unitats no pertanyents al SI»), i diu:[24]

« L'àngstrom s'utilitza àmpliament en la cristal·lografia de positrons en química analítica perquè tots els enllaços químics es troben en el rang d'1 a 6 àngstroms. No obstant això, l'àngstrom no ha estat sancionat oficialment pel CIPM ni per la CGPM. »

i sobre el seu ús adverteix que unes certes unitats no pertanyents al SI encara apareixen en publicacions científiques, tècniques i comercials i que continuaran en ús durant molts anys. No obstant això, també assenyala que els científics han de tenir la llibertat d'utilitzar a vegades aquestes unitats si ho consideressin convenient, encara que la inclusió de tals unitats en els seus textos no implica la recomanació del seu ús.

Referències

[modifica]
  1. ↑ Gran Enciclopèdia Catalana. Volum 2. Reimpressió d'octubre de 1992. Barcelona: Gran Enciclopèdia Catalana, 1992, p. 379. ISBN 84-85194-83-7. 
  2. ↑ Jackson, C. V. «Interferometric Measurements in the Spectrum of Krypton» (en anglès). Proceedings of the Royal Society of London. Series A [Londres], vol. 138, núm. 834, 5-1932, pàg. 147-153.
  3. ↑ «Council Directive 80/181/EEC of 20 December 1979 on the approximation of the laws of the Member States relating to Unit of measurement and on the repeal of Directive 71/354/EEC». The Council of the European Communities, 27-05-2009. [Consulta: 29 maig 2021].
  4. ↑ «Le Système International d'Unités» (en francès). BIPM [Sèvres], Primera edició, 1970, pàg. 15.
  5. ↑ «Le Système International d'Unités» (en francès). BIMP [Sèvres], Tercera edició, 1981, pàg. 18.
  6. ↑ «Le Système International d'Unités» (en francès). BIMP [Sèvres], Vuitena edició, 2006, pàg. 38.
  7. ↑ «Le Système International d'Unités» (en francès). BIMP [Sèvres], Novena edició, 2019, pàg. 33.[Enllaç no actiu]
  8. ↑ Recherches sur le spectre solaire. Uppsala, Suècia: W. Schultz, 1868.  L'edició de 1869 (impresa per Ferdinand Dümmler a Berlín) conté esbossos de l'espectre solar.
  9. ↑ «A brief (incomplete) history of light and spectra».
  10. ↑ Lines of Light: Sources of Dispersive Spectroscopy, 1800-1930. CRC Press, 1995. ISBN 9782884491631. 
  11. ↑ «Détermination expérimentale de la valeur du mètre en longueurs d'ondes lumineuses» (en francès). Travaux et Mémoires du Bureau International des Poids et Mesures, 11, 1895, pàg. 1-85. Traduït de la pag p. 85,: "... la conclusió final d'aquest treball és que la unitat fonamental del sistema mètric queda representada pels següents números de longitud d'ona de tres emissions de cadmi, en aire a 15 °C  i pressió de 760 mm: Emissió vermella … 1 m = 1553163,5λR ... It follows that the wavelengths of these emissions, always at 15 °C  and at 760 mm, llauri (averages of three determinations): λR = 0,64384722μ" (on [1 μ = 10-6 m ]"
  12. ↑ Benoît, Jean-René; Fabry, Charles; i Pérot, Alfred; " Nouvelle Détermination du mètre en longueurs d'ondes lumineuses " ["Una nova determinació del metre en termes de la longitud d'ona de la llum"], Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences, vol. 144, 21 de maig de 1907, p. 1082-1086
  13. ↑ , 1927, <https://www.bipm.org/utils/common/pdf/CGPM/CGPM7.pdf#page=87&zoom=auto,-18,777>
  14. ↑ El Consell de les Comunitats Europees. «Directiva 80/181/CEE del Consell, de 20 de desembre de 1979, relativa a l'aproximació de les legislacions dels Estats membres sobre la unitat de mesura i per la qual es deroga la Directiva 71/354/CEE», 27-05-2009. [Consulta: 23 setembre 2011].
  15. ↑ J. A. Bearden. Selection of the W Kα₁ as the X-Ray Wavelength Standard. Physical Review 2nd series, volum 137, nº 2B, pàgines 455B - B461 (1965).
  16. ↑ «Data value: Angstrom's Star», 06-02-2022.
  17. ↑ Langenberg & Taylor, B.N., eds.
  18. ↑ 18,0 18,1 The Unicode Standard 14, Capítol 22.2 Letterlike Symbols, p. 839
  19. ↑ The Unicode Consortium (2008): L'Estàndard Unicode, Versió 5.0 Capítol "Symbols". ISBN 978-0-321-48091-0
  20. ↑ Bragg, William H. «The crystalline structure of ice». Proceedings of the Physical Society of London, vol. 34, 1, 1921, pàg. 98. Bibcode: 1921PPSL...34...98B. DOI: 10.1088/1478-7814/34/1/322.
  21. ↑ Plantilla:Cita conferencia
  22. ↑ «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Instructions for Authors». Oxford Journals. Arxivat de l'original el 22 d'octubre de 2012. [Consulta: 20 març 2015]. «Les unitats de longitud/distància són Å, nm, μm, mm, cm, m, km, au, any llum, pc.»
  23. ↑ «Manuscript Preparation: AJ & ApJ Author Instructions». Societat Americana d'Astronomia. Arxivat de l'original el 21 de febrer de 2016. [Consulta: 29 octubre 2016]. «Utilitzar abreviatures estàndard per a ... unitats naturals (per exemple, au, pc, cm).»
  24. ↑ Centre Espanyol de Metrologia. «Sistema Internacional d'Unitats SI», 2008. Arxivat de l'original el 26 de juny de 2012. [Consulta: 15 maig 2011].
A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Àngstrom
Obtingut de «https://ca.wikipedia.org/w/index.php?title=Àngstrom&oldid=36607109»