מה הגודל של אנגסטרום?

אנגסטרום הוא יחידת אורך השווה לאחד חלקי עשרה מיליארד של מטר: בדיוק 0.1 ננומטרים, כלומר 100 פיקומטרים. הוא אינו חלק מהמערכת המטרית המודרנית, מערכת היחידות הבין-לאומית (SI), אך מדענים עדיין משתמשים בו לגדלים של אטומים, לאורכים של הקשרים ביניהם ולאורכי גל של אור. סמלו Å, והוא נקרא על שם הפיזיקאי השוודי אנדרס יונאס אנגסטרום.

הגדרה

הלשכה הבין-לאומית למשקלות ולמידות (BIPM), שאחראית על ה-SI, מונה את האנגסטרום בין היחידות שאינן חלק מה-SI. היא מגדירה אנגסטרום אחד כשווה ל-0.1 ננומטרים, ומקבצת אותו עם שמות היסטוריים אחרים לכפולות ולשברים עשרוניים של יחידות SI, כמו הליטר. ננומטר הוא מיליארדית המטר, ופיקומטר הוא טריליונית המטר.

בארצות הברית המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה (NIST) מונה את האנגסטרום בין היחידות שאינן חלק מה-SI אך עדיין מותר להשתמש בהן לצד ה-SI. הוועדה הבין-לאומית המפקחת על ה-SI התירה זאת ב-1978, משום שהיחידה הייתה מבוססת היטב בתחומים מסוימים. NIST עדיין מרתיע את הכותבים מטעמו מלהשתמש באנגסטרום, ומציין שאין להנהיג אותו בתחומים שעדיין אינם משתמשים בו. NIST שומר על האיות השוודי, ångström.

השוואות גודל

• אטום מימן רחב בערך אנגסטרום אחד: 1.06 אנגסטרומים, כשמודדים אותו כפעמיים רדיוס בוהר.
• שני אטומי פחמן המחוברים בקשר יחיד נמצאים, בממוצע, במרחק של 1.54 אנגסטרומים זה מזה, ממרכז למרכז. קשר כפול מקרב אותם ל-1.34 אנגסטרומים, וקשר משולש ל-1.20.
• לאור נראה יש אורכי גל של 4,000–7,000 אנגסטרומים, מסגול ועד אדום.
• שערת אדם רחבה 800,000–1,000,000 אנגסטרומים.
• אילו אנגסטרום אחד הוגדל לגודל של מילימטר אחד, שערת אדם הייתה ברוחב של 0.8–1 קילומטר. אדם בגובה 1.7 מטרים היה מתנשא לגובה של 17,000 קילומטרים, בערך פי אחד ושליש מרוחבו של כדור הארץ.

מי משתמש באנגסטרום

הקשרים בין אטומים הם בדרך כלל באורך 1–2 אנגסטרומים, ולכן מרחקים בסדר הגודל של אטומים יוצאים ביחידה זו מספרים קטנים ונוחים. ספרי לימוד בכימיה עדיין מציינים אורכי קשרים באנגסטרומים.

גם מומחים למיקרוסקופיה אלקטרונית מציינים לעתים קרובות את חדות התמונות שלהם באנגסטרומים. מיקרוסקופ TEAM 0.5, שנחשף ב-2008 במעבדה הלאומית לורנס ברקלי, נבנה כדי להפריד בין פרטים שהמרחק ביניהם חצי אנגסטרום. אסטרונומים החוקרים אור נראה משתמשים הן באנגסטרומים והן בננומטרים לציון אורכי הגל שלו.

מקור השם

אנדרס יונאס אנגסטרום (1814–1874) הפך ב-1858 לפרופסור לפיזיקה באוניברסיטת אופסלה שבשוודיה. הוא היה ממייסדי הספקטרוסקופיה, חקר הצבעים של האור שחומרים פולטים או בולעים. הוא היה גם הראשון שחקר את הספקטרום של זוהר הצפון.

ב-1868 פרסם אנגסטרום מחקר מפורט על ספקטרום השמש, Recherches sur le spectre solaire ("מחקרים על הספקטרום הסולארי"), שהיווה זמן רב ספר יסוד בתחום. הוא הציג יחידה לאורכי גל של אור, שאומצה מאוחר יותר בעולם ונקראה אנגסטרום לכבודו.

מקורות

• The International System of Units (SI). 9th edition, version 4.01. BIPM, 2026.
• NIST Guide to the SI, Chapter 5: Units Outside the SI. NIST.
• Anders and Knut Ångström. Uppsala University.
• Strengths of Ionic and Covalent Bonds. In Chemistry 2e. OpenStax, 2019.
• Electron Microscope Detector Achieves Record Resolution. Cornell University College of Arts and Sciences, 2018.
• Debut of TEAM 0.5, the World's Best Microscope. Lawrence Berkeley National Laboratory, 2008.
• Electromagnetic Spectrum: Introduction. NASA Imagine the Universe, 2013.
• Bohr Radius. NIST, CODATA 2022.
• Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.
• Earth Fact Sheet. NASA, 2024.