How big is Ångström?

Das Ångström ist eine Längeneinheit, die einem Zehnmilliardstel eines Meters entspricht: genau 0,1 Nanometer oder 100 Pikometer. Es ist nicht Teil des modernen metrischen Systems, des Internationalen Einheitensystems (SI), aber Wissenschaftler verwenden es weiterhin für die Größen von Atomen, die Längen der Bindungen zwischen ihnen und die Wellenlängen von Licht. Sein Symbol ist Å, und es ist nach dem schwedischen Physiker Anders Jonas Ångström benannt.

Definition

Das Internationale Büro für Maß und Gewicht (BIPM), das das SI verwaltet, führt das Ångström unter den Einheiten, die nicht zum SI gehören. Es definiert 1 Ångström als 0,1 Nanometer und ordnet es zusammen mit anderen historischen Namen für dezimale Vielfache und Teile von SI-Einheiten ein, etwa dem Liter. Ein Nanometer ist ein Milliardstel eines Meters, ein Pikometer ein Billionstel.

In den Vereinigten Staaten führt das National Institute of Standards and Technology (NIST) das Ångström unter den Nicht-SI-Einheiten, die weiterhin neben dem SI verwendet werden dürfen. Das internationale Gremium, das das SI beaufsichtigt, erlaubte dies 1978, weil sich die Einheit in bestimmten Fachgebieten fest etabliert hatte. Das NIST rät seinen eigenen Autoren dennoch von der Verwendung des Ångström ab und erklärt, es solle nicht in Fachgebiete eingeführt werden, in denen es bisher nicht gebräuchlich ist. Das NIST behält dabei die schwedische Schreibweise ångström bei.

Größenvergleiche

Ein Wasserstoffatom ist etwa 1 Ångström groß: 1,06 Ångström, gemessen als das Doppelte des Bohr-Radius.
Zwei durch eine Einfachbindung verbundene Kohlenstoffatome liegen im Mittel 1,54 Ångström voneinander entfernt, gemessen von Mittelpunkt zu Mittelpunkt. Eine Doppelbindung zieht sie auf 1,34 Ångström zusammen, eine Dreifachbindung auf 1,20.
Sichtbares Licht hat Wellenlängen von 4.000–7.000 Ångström, von Violett bis Rot.
Ein menschliches Haar ist 800.000–1.000.000 Ångström breit.
Würde ein Ångström auf 1 Millimeter gestreckt, wäre ein Haar 0,8–1 Kilometer breit. Ein 1,70 Meter großer Mensch wäre 17.000 Kilometer hoch, etwa ein Drittel mehr als die Breite der Erde.

Wer das Ångström verwendet

Bindungen zwischen Atomen sind in der Regel 1–2 Ångström lang, sodass Abstände auf der Größenskala von Atomen in dieser Einheit als kleine, handliche Zahlen erscheinen. Chemielehrbücher geben Bindungslängen weiterhin in Ångström an.

Auch Elektronenmikroskopiker geben die Schärfe ihrer Bilder oft in Ångström an. Das TEAM-0.5-Mikroskop, das 2008 am Lawrence Berkeley National Laboratory vorgestellt wurde, wurde gebaut, um Details im Abstand von einem halben Ångström aufzulösen. Astronomen, die sichtbares Licht untersuchen, verwenden für dessen Wellenlängen sowohl Ångström als auch Nanometer.

Woher der Name stammt

Anders Jonas Ångström (1814–1874) wurde 1858 Professor für Physik an der Universität Uppsala in Schweden. Er war einer der Begründer der Spektroskopie, der Untersuchung der Farben des Lichts, das Stoffe aussenden oder absorbieren. Er war zudem der Erste, der das Spektrum des Nordlichts untersuchte.

1868 veröffentlichte Ångström eine ausführliche Studie über das Sonnenspektrum, Recherches sur le spectre solaire („Untersuchungen über das Sonnenspektrum“), die lange Zeit als Standardwerk galt. Er führte eine Einheit für die Wellenlängen von Licht ein, die später international übernommen und ihm zu Ehren Ångström genannt wurde.