How big is Ångström?

De ångström is een lengte-eenheid die gelijk is aan een tienmiljardste van een meter: precies 0,1 nanometer, oftewel 100 picometer. Hij hoort niet bij het moderne metrieke stelsel, het Internationale Stelsel van Eenheden (SI), maar wetenschappers gebruiken hem nog steeds voor de afmetingen van atomen, de lengte van de bindingen ertussen en de golflengten van licht. Het symbool is Å, en de eenheid is vernoemd naar de Zweedse natuurkundige Anders Jonas Ångström.

Definitie

Het Internationaal Bureau voor Maten en Gewichten (BIPM), dat het SI beheert, vermeldt de ångström bij de eenheden die geen deel van het SI zijn. Het bureau definieert 1 ångström als 0,1 nanometer en rekent hem tot de andere historische namen voor decimale veelvouden en delen van SI-eenheden, zoals de liter. Een nanometer is een miljardste van een meter en een picometer is een biljoenste.

In de Verenigde Staten vermeldt het National Institute of Standards and Technology (NIST) de ångström bij de niet-SI-eenheden die nog naast het SI mogen worden gebruikt. De internationale commissie die toezicht houdt op het SI stond dit in 1978 toe, omdat de eenheid in bepaalde vakgebieden stevig was ingeburgerd. NIST raadt zijn eigen auteurs nog steeds af de ångström te gebruiken en zegt dat hij niet moet worden ingevoerd in vakgebieden waar hij nog niet wordt gebruikt. NIST houdt de Zweedse spelling aan: ångström.

Groottevergelijkingen

Een waterstofatoom is ongeveer 1 ångström breed: 1,06 ångström, gemeten als twee keer de Bohrstraal.
Twee koolstofatomen die door een enkele binding zijn verbonden, liggen gemiddeld 1,54 ångström uit elkaar, van middelpunt tot middelpunt. Een dubbele binding trekt ze samen tot 1,34 ångström en een drievoudige binding tot 1,20.
Zichtbaar licht heeft golflengten van 4.000–7.000 ångström, van violet tot rood.
Een mensenhaar is 800.000–1.000.000 ångström breed.
Als één ångström werd uitgerekt tot 1 millimeter, zou een haar 0,8–1 kilometer breed zijn. Een persoon van 1,7 meter lang zou 17.000 kilometer lang zijn, ongeveer een en een derde keer de breedte van de Aarde.

Wie de ångström gebruikt

Bindingen tussen atomen zijn meestal 1–2 ångström lang, dus afstanden op de schaal van atomen komen in deze eenheid uit als kleine, handige getallen. Scheikundeboeken vermelden bindingslengten nog steeds in ångström.

Elektronenmicroscopisten geven de scherpte van hun beelden ook vaak in ångström. De microscoop TEAM 0.5, die in 2008 werd gepresenteerd in het Lawrence Berkeley National Laboratory, was gebouwd om details te onderscheiden die een halve ångström uit elkaar liggen. Astronomen die zichtbaar licht bestuderen, gebruiken voor de golflengten zowel ångström als nanometer.

Waar de naam vandaan komt

Anders Jonas Ångström (1814–1874) werd in 1858 hoogleraar natuurkunde aan de Universiteit Uppsala in Zweden. Hij was een van de grondleggers van de spectroscopie, de studie van de kleuren licht die stoffen uitzenden of absorberen. Hij was ook de eerste die het spectrum van het noorderlicht bestudeerde.

In 1868 publiceerde Ångström een gedetailleerde studie van het spectrum van de Zon, Recherches sur le spectre solaire (“Onderzoekingen over het zonnespectrum”), die lange tijd als standaardwerk diende. Hij voerde een eenheid in voor de golflengten van licht, die later internationaal werd overgenomen en ter ere van hem de ångström werd genoemd.