Ångstrēms (Å) — definīcija, garums 1×10⁻¹⁰ m un pielietojumi
Uzzini par ångstrēmu (Å) — 1×10⁻¹⁰ m (0,1 nm); izmanto atomu izmēru, ķīmisko saišu garuma, redzamās gaismas spektra un mikroelektronikas komponentu mērīšanai.
Angstroms jeb ångstrēms (simbols Å) ir starptautiski atzīta garuma vienība, kas nav SI. Tā ir vienāda ar 0,1 nanometru (nm). Zinātniskajos apzīmējumos to var pierakstīt kā 1×10−10 m (standartizētā apzīmēšana) vai 1 E-10 m (eksponenciālā apzīmēšana) - abi apzīmējumi nozīmē 1/10 000 000 000 metru. To dažkārt izmanto, lai izteiktu atomu izmērus, ķīmisko saišu garumu un redzamās gaismas spektru, kā arī integrālās shēmas daļu izmērus.
Vēsture un nosaukums
Vienības nosaukums cēlies no zviedru fiziķa Andersa Jonasa Ångstrēma (Anders Jonas Ångström, 1814–1874), kurš 19. gadsimtā pētīja gaismas spektru un bieži lietoja mēru vienību 10−10 m, lai aprakstītu viļņu garumus. Simbols Å (burts A ar gredzītiņu) tiek plaši atpazīts kā šīs vienības apzīmējums.
Definīcija un pārvēršanas attiecības
- 1 Å = 1 × 10−10 metri.
- 1 Å = 0,1 nm (0,1 nanometru).
- 1 Å = 100 pm (pikometri).
- 1 nm = 10 Å.
Šī mērvienība nav daļa no Starptautiskās mērvienību sistēmas (SI), un stingri ņemot SI iestādes vēlas, lai vietā tiktu lietots nanometrs. Tomēr ångstrēms joprojām ir ērta un plaši lietota vienība atomu un molekulu mērogā, jo tā labi atbilst dabiskajām dimensijām, kuras parasti lieto fizikā, ķīmijā un materiālzinātnē.
Pielietojumi un piemēri
Ångstrēms bieži lieto šādās jomās:
- Spektroskopija — gaismas viļņu garumi vēsturiskos un daļēji mūsdienu publikācijās (piemēram, sārta D līnija aptuveni 5890 Å; Hα līnija apmēram 6562.8 Å).
- Kristalogrāfija — kristālu režģa konstantes un atomu pozīcijas parasti izsaka Å, jo tipiskie starpatomu attālumi ir daži Å.
- Ķīmija — ķīmisko saišu garumi (piemēram, H–H saite ~0.74 Å; C–C vienkāršā saite ~1.54 Å; C–H ~1.09 Å).
- Materiālzinātne un nanotehnoloģija — atomu izmēri, virsmas struktūras un nelieli defekti bieži tiek raksturoti Å mērogā.
- Rentgenstruktūranalīze un elektronmikroskopija — rādiusu un attālumu mēri, jo rentgenu viļņu garums ir aptuveni 1 Å raksturīgajos eksperimentos.
Praktiski komentāri
Ångstrēms ir ērts terminu saīsinājums, kad jāstrādā ar attālumiem, kas ir aptuveni atomu un saišu mērogā (daži desmiti līdz daži simti pikometru). Tomēr mūsdienu starptautiskā prakse bieži dod priekšroku SI atvasinātajai vienībai nanometrs (nm), lai saglabātu vienotu, SI atbilstīgu apzīmēšanu. Zinātniskajā literatūrā var sastapt abus — Å joprojām ir raksturīgs lauks, piemēram, kristalogrāfijā un astrofizikā.
Rakstība un simbolika
Vienības simbols ir Å (liela burtā, ja sāk teikumu vai kā vienības simbols). Rakstībai jābūt konsekventai: lieto simbolu bez papildzīmēm un atstarpēm no skaitļa (piemēram, 1 Å). Ja nepieciešams, izvēlas SI saderīgo vienību (nm) publicēšanas vai standartizācijas nolūkos.
Vēsture
Ēngstrēms ir nosaukts zviedru fiziķa Andersa Jonasa Ēngstrēma (1814-1874) vārdā, kurš bija viens no spektroskopijas pamatlicējiem un kurš ir pazīstams arī ar pētījumiem astrofizikā, siltuma pārnesē, zemes magnētismā un ziemeļblāzmas novērojumos.
1868. gadā Ēngstrēms izveidoja Saules starojuma spektra diagrammu, kurā elektromagnētiskā starojuma viļņa garums elektromagnētiskajā spektrā izteikts vienas milimetra desmitmiljonās daļas reizinājumos jeb 1×10 −10metros. Šo garuma vienību vēlāk sāka dēvēt par ångstrēmu, Å.
Cilvēka redzes jutība ir no aptuveni 4000 ångstrēmu (violeta) līdz 7000 ångstrēmu (tumši sarkana), tāpēc ångstrēma kā mērvienības izmantošana nodrošina pietiekamu izšķirtspēju, neizmantojot daļskaitļus. Tā kā tā ir tuva atomu un molekulu struktūru mērogam, tā kļuva populāra arī ķīmijā un kristalogrāfijā.
Mūsdienās ångstrēma kā mērvienības lietošana ir mazāk populāra nekā agrāk, un tā vietā bieži izmanto nanometru (nm) (gan Starptautiskā svaru un mēru komiteja, gan Amerikas Nacionālais metriskās prakses standarts oficiāli neatbalsta ångstrēma lietošanu).
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir angstroms?
A: Angstroms jeb ångstrēms (simbols Å) ir garuma mērvienība, kas vienāda ar 0,1 nanometru (nm).
J: Kā angstromu var pierakstīt zinātniskajā apzīmējumā?
A: Angstromu var rakstīt kā 1×10-10 m (standartizēts apzīmējums) vai 1 E-10 m (eksponenciāls apzīmējums).
J: Ko nozīmē angstroms?
A: Angstromu izmanto, lai izteiktu atomu izmērus, ķīmisko saišu garumu un redzamās gaismas spektru, kā arī integrālās shēmas daļu izmērus.
J: Cik plats ir viens atoms angstromos?
A: Viens atoms ir aptuveni divus angstrimetrus plats.
J: Cik biezs ir cilvēka mats angstromos?
A: Cilvēka mats ir aptuveni miljons ångstrēmu biezs.
J: Kādus citus mērījumus var izteikt angstromos?
A: Citi mērījumi, ko var izteikt angstrīmos, ir ķīmisko saišu garums un integrālās shēmas daļu izmēri.
J: Kā izmantot vienību konvertēšanu, lai pārvērstu angstrīmus metros?
A: Lai pārvērstu angstrīmus metros, daliet angstrīmu skaitu ar 10^10.
Meklēt