Ångström (Einheit)

Das Ångström [[[:Vorlage:IPA]]] (nach dem schwedischen Physiker Anders Jonas Ångström) ist eine Maßeinheit der Länge. Das Einheitenzeichen ist Å (A mit Ring).<ref>Duden: Großes Fremdwörterbuch. ISBN 978-3-411-04163-3, Eintrag „Ångström“, S. 102.</ref> Ein Ångström entspricht dem zehnmillionsten Teil eines Millimeters. Das Ångström ist keine SI-Einheit.

1 Å = 100 pm = 0,1 nm = 10⁻¹⁰ m

Das Ångström wird insbesondere in der Kristallographie und der Chemie benutzt, um mit „einfachen“ Zahlenwerten arbeiten zu können. So ist 1 Å die typische Größenordnung für Atomradien sowie Abstände von Atomen in Kristallstrukturen und Bindungslängen in Molekülen. Der Radius isolierter neutraler Atome beträgt zwischen 0,3 und 3 Å.<ref>Vorlage:Literatur</ref> Daher wird das Ångström oft als Einheit für Abstände in atomaren Größenordnungen verwendet, z. B. für die Dicke sehr dünner Schichten, für die Angabe der Wellenlänge der Röntgenstrahlung bei Röntgenbeugungsexperimenten wie der Kristallstrukturanalyse, sowie für die Porengröße von stationären Phasen in flüssigchromatographischen Säulen für die Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC).<ref>Vorlage:Internetquelle</ref>

In der Thermodynamik wird die mittlere freie Weglänge der sich bewegenden Moleküle häufig in Ångström angegeben. Auch in der Optik und der Astronomie wird es zur Angabe einer Wellenlänge genutzt (allerdings weniger in deutschsprachigen, sondern eher in englischsprachigen Fachpublikationen).

Da das Ångström nicht in der Einheitenrichtlinie aufgeführt wird, ist es in der EU keine gesetzliche Einheit, nach der schweizerischen Einheitenverordnung auch nicht in der Schweiz. In DIN 1301-3 ist sie ausdrücklich als nicht mehr zugelassene Einheit aufgelistet.

Geschichte

Um die Jahrhundertwende 1900 benutzte Michelson eine rote Spektrallinie von Cadmium als Referenz für andere Messungen, weil diese experimentell besonders gut zugänglich und stabil war. Im Jahr 1907 setzte die Internationale Astronomische Union diese Wellenlänge als 6438,4696 Ångström fest und definierte damit eine Längenmaßeinheit, die sehr nahe, aber nicht exakt bei 10⁻¹⁰ m lag. Für Präzisionsmessungen in diesem Längenbereich war es einfacher, diese mikroskopisch definierte Maßeinheit zu benutzen, als den Meter um zehn Größenordnungen „herunterzubrechen“.<ref name="jackson1936" />

Einen ähnlichen Versuch, zu einfach handhabbaren Zahlenwerten zu kommen, unternahm 1925 Manne Siegbahn mit der Definition der X-Einheit, die etwa 10⁻¹³ Meter entsprach. Das Ångström setzte sich aber durch.

Als 1960 der Meter über eine Wellenlänge (des Kryptons) neu definiert wurde, bot die „mikroskopische“ Definition des Ångström keinen Vorteil mehr, und es bekam seine heutige Definition.

1965 führte der amerikanische Atomphysiker Joyce Alvin Bearden die Einheit Ångström Stern (Einheitenzeichen: Å*) für die Messung der Wellenlänge von Röntgenstrahlen und Kristallgittern ein, die die X-Einheit ersetzen sollte. Dabei wählte er als Definition die Kα₁-Linie des chemischen Elements Wolfram, die dann Vorlage:ZahlExp entsprach.<ref>https://www.sizes.com/units/angstrom-star.htm</ref><ref name="bear1965">J. A. Bearden: "Selection of the W Kα₁ as the X-Ray Wavelength Standard". Physical Review 2nd series, volume 137, issue 2B, S. 455B–B461. Vorlage:Doi</ref> Der aktuelle CODATA-Wert ist 1 Å* = Vorlage:ZahlExp<ref name="CODATAangstar" />

Darstellung in Computersystemen

Datei:Angstrom unicode sample.svg

Darstellungen von Å in Unicode. Die letzt­genannte Möglich­keit soll nicht verwendet werden.

Laut Unicode-Standard soll die Längeneinheit Ångström durch den Großbuchstaben Å (U+00C5) dargestellt werden. Unicode enthält zwar auch ein Zeichen namens ANGSTROM SIGN (Ångströmzeichen, U+212B: Å), dieses wurde jedoch lediglich zur Kompatibilität mit älteren Zeichenkodierungsstandards aufgenommen und soll in neu erstellten Texten nicht verwendet werden.<ref>Vorlage:Internetquelle</ref>

Einzelnachweise

<references> <ref name="CODATAangstar"> Vorlage:Internetquelle </ref> <ref name="jackson1936"> C. V. Jackson: The red line of cadmium as a standard of wave-length, Proceedings of the Royal Society of London. Series A - Mathematical and Physical Sciences, Volume 155, Issue 885, Juni 1936 Vorlage:Doi </ref> </references>