El angstrom [1] [2] [3] [4] ( / ˈ æ ŋ s t r əm / ; [3] [5] [6] ANG -strəm [5] ) es una unidad de longitud igual a10 −10 m ; es decir, una diezmilmillonésima parte de un metro , una cienmillonésima parte de un centímetro , [7] 0,1 nanómetro o 100 picómetros . La unidad recibe su nombre del físico sueco Anders Jonas Ångström (1814-1874). [7] Originalmente se escribía con letras suecas , como Ångström [7] y más tarde como ångström ( / ˈ ɒ ŋ s t r əm / ). [8] [9] [10] Esta última forma todavía aparece en algunos diccionarios, [1] pero ahora es poco frecuente en los textos en inglés . Algunos diccionarios populares de EE. UU. solo incluyen la ortografía angstrom . [2] [3]
El símbolo de la unidad es Å , que es una letra del alfabeto sueco , independientemente de cómo se escriba la unidad. [1] [4] [3] Sin embargo, "A" [ cita requerida ] o "AU" [11] [7] pueden usarse en contextos menos formales o en medios tipográficamente limitados.
El angstrom se utiliza a menudo en las ciencias naturales y la tecnología para expresar tamaños de átomos , moléculas , estructuras biológicas microscópicas y longitudes de enlaces químicos , disposición de átomos en cristales , [12] longitudes de onda de radiación electromagnética y dimensiones de piezas de circuitos integrados . Los radios atómicos (covalentes) del fósforo , el azufre y el cloro son de aproximadamente 1 angstrom, mientras que el del hidrógeno es de aproximadamente 0,5 angstroms. La luz visible tiene longitudes de onda en el rango de 4000–7000 Å.
A finales del siglo XIX, los espectroscopistas adoptaron10 −10 de un metro como una unidad conveniente para expresar las longitudes de onda de las líneas espectrales características ( componentes monocromáticos del espectro de emisión ) de los elementos químicos . Sin embargo, pronto se dieron cuenta de que la definición del metro en ese momento, basada en un artefacto material, no era lo suficientemente precisa para su trabajo. Así que, alrededor de 1907 definieron su propia unidad de longitud, a la que llamaron "Ångström", basada en la longitud de onda de una línea espectral específica. [7] Fue solo en 1960, cuando el metro fue redefinido de la misma manera, que el angstrom volvió a ser igual a10 −10 metros. Sin embargo, el angstrom nunca fue parte del sistema SI de unidades, [13] [14] y ha sido reemplazado cada vez más por el nanómetro (10 −9 m) o picómetro ((10 −12 m).
En 1868, el físico sueco Anders Jonas Ångström creó un diagrama del espectro de la luz solar , en el que expresó las longitudes de onda de la radiación electromagnética en el espectro electromagnético en múltiplos de una diezmillonésima de milímetro (o10 −7 mm .) [16] [17] El diagrama y la tabla de longitudes de onda de Ångström en el espectro solar se utilizaron ampliamente en la comunidad de física solar , que adoptó la unidad y la nombró en su honor. [ cita requerida ] Posteriormente se extendió a los campos de la espectroscopia astronómica , la espectroscopia atómica y luego a otras ciencias que tratan con estructuras a escala atómica.
Aunque se pretende que corresponda a10 −10 metros, esa definición no era lo suficientemente precisa para el trabajo de espectroscopia. Hasta 1960, el metro se definía como la distancia entre dos rayas en una barra de aleación de platino e iridio , guardada en el BIPM en París en un entorno cuidadosamente controlado. La confianza en ese material estándar había llevado a un error temprano de aproximadamente una parte en 6000 en las longitudes de onda tabuladas. Ångström tomó la precaución de hacer que la barra estándar que utilizó se comparara con un estándar en París, pero el metrólogo Henri Tresca informó que era tan incorrecto que los resultados corregidos de Ångström tenían más errores que los no corregidos. [18]
Entre 1892 y 1895, Albert A. Michelson y Jean-René Benoît , que trabajaban en el BIPM con un equipo especialmente desarrollado, determinaron que la longitud del metro estándar internacional era igual a 1 553 163,5 veces la longitud de onda de la línea roja del espectro de emisión del vapor de cadmio excitado eléctricamente . [19] En 1907, la Unión Internacional para la Cooperación en la Investigación Solar (que más tarde se convirtió en la Unión Astronómica Internacional ) definió el angstrom internacional como exactamente 1/6438,4696 de la longitud de onda de esa línea (en aire seco a 15 °C (escala de hidrógeno) y 760 mmHg bajo una gravedad de 9,8067 m/s 2 ). [20]
Esta definición fue aprobada en la 7ª Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM) en 1927, [ cita requerida ] pero la definición material del metro se mantuvo hasta 1960. [21] De 1927 a 1960, el angstrom siguió siendo una unidad secundaria de longitud para su uso en espectroscopia, definida por separado del metro. [ cita requerida ]
En 1960, el propio metro fue redefinido en términos espectroscópicos, lo que permitió redefinir el angstrom como exactamente 0,1 nanómetros. [ cita requerida ]
Tras la redefinición del metro en términos espectroscópicos, el angstrom se redefinió formalmente como 0,1 nanómetros. Sin embargo, durante un breve período se pensó que era necesaria una unidad independiente de tamaño comparable definida directamente en términos espectroscópicos. En 1965, J. A. Bearden definió la estrella angstrom (símbolo: Å*) como 0,202901 veces la longitud de onda de la línea de tungsteno. [15] [22] Se pretendía que esta unidad auxiliar tuviera una precisión de 5 partes por millón con respecto a la versión derivada del nuevo metro. En diez años, la unidad se consideró insuficientemente precisa (con precisiones cercanas a las 15 partes por millón) y obsoleta debido a los equipos de medición de mayor precisión. [23]
Aunque todavía se utiliza ampliamente en física y química, el angstrom no forma parte oficialmente del Sistema Internacional de Unidades (SI). Hasta 2019, estaba catalogado como unidad compatible tanto por la Oficina Internacional de Pesos y Medidas (BIPM) como por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de los Estados Unidos (NIST). [8] [10] Sin embargo, no se menciona en la 9.ª edición del estándar oficial del SI, el "Folleto BIPM" (2019) [13] ni en la versión NIST del mismo, [14] y el BIPM desaconseja oficialmente su uso. El angstrom tampoco está incluido en el catálogo de unidades de medida de la Unión Europea que pueden utilizarse en su mercado interno. [24]
Por razones de compatibilidad, Unicode asigna un punto de código U+212B Å SIGNO ANGSTROM para el símbolo angstrom, al que se puede acceder en HTML como la entidad Å , Åo Å. [25] Sin embargo, la versión 5 del estándar ya ha desaprobado ese punto de código y lo ha normalizado en el código para la letra sueca U+00C5 Å LETRA A MAYÚSCULA LATINA CON ANILLO ARRIBA (entidad HTML , o ), que debería utilizarse en su lugar. [26] [25] ÅÅÅ
En publicaciones más antiguas, donde el glifo Å no estaba disponible, la unidad a veces se escribía como "AU". Un ejemplo es el artículo clásico de Bragg de 1921 sobre la estructura del hielo, [11] que da las constantes de red de los ejes c y a como 4,52 AU y 7,34 AU, respectivamente. De manera ambigua, la abreviatura " au " también puede referirse a la unidad atómica de longitud, el bohr —aproximadamente 0,53 Å— o a la unidad astronómica mucho más grande (aproximadamente1,5 × 10 11 m ). [27] [28] [29]
