ÁNGSTROM: ИСТОРИЯ, ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ЭКВИВАЛЕНТЫ - ХИМИЯ - 2026

Ангстрем является единицей длины, которая используется , чтобы выразить линейное расстояние между двумя точками; особенно между двумя атомными ядрами. Эквивалент 10 ^-8 см или 10 ^-10 м, менее одной миллиардной метра. Таким образом, это устройство используется для очень малых размеров. Он представлен буквой шведского алфавита Å в честь физика Андера Йонаса Ангстрема (нижнее изображение), который представил это устройство в ходе своих исследований.

Ангстрем находит применение в различных областях физики и химии. Поскольку измерение такой малой длины неоценимо по точности и удобству при измерении атомных соотношений; такие как атомный радиус, длины связей и длины волн электромагнитного спектра.

Портрет Андерса Ангстрема. Источник: http://www.angstrom.uu.se/bilder/anders.jpg.

Несмотря на то, что во многих случаях его употребления отнесены к единицам СИ, таким как нанометр и пикометр, он по-прежнему действует в таких областях, как кристаллография и исследования молекулярных структур.

история

Появление единства

Андерс Йонас Ангстрём родился в Лёдго, шведском городке, 13 августа 1814 года и умер в Уппсале (Швеция) 21 июня 1874 года. Он развивал свои научные исследования в области физики и астрономии. Он считается одним из пионеров в области спектроскопии.

Ангстрем исследовал теплопроводность и взаимосвязь между электропроводностью и теплопроводностью.

С помощью спектроскопии он смог изучить электромагнитное излучение различных небесных тел, обнаружив, что Солнце состоит из водорода (и других элементов, подвергающихся ядерным реакциям).

Ангстрем должен составить карту солнечного спектра. Эта карта была разработана настолько детально, что включает тысячу спектральных линий, в которых он использовал новую единицу: Å. Впоследствии использование этого агрегата получило широкое распространение, названное в честь человека, который его представил.

В 1867 году Ангстрем исследовал спектр электромагнитного излучения северного сияния, обнаружив наличие яркой линии в зелено-желтой области видимого света.

В 1907 году Å использовался для определения длины волны красной линии, излучающей кадмий, ее значение составляло 6 438,47 Å.

Видимый спектр

Ангстрем считал удобным ввести единицу измерения различных длин волн, составляющих спектр солнечного света; особенно в области видимого света.

Когда луч солнечного света падает на призму, возникающий свет распадается на непрерывный спектр цветов, от фиолетового до красного; проходит через индиго, зеленый, желтый и оранжевый.

Цвета выражают различную длину, присутствующую в видимом свете, примерно от 4000 до 7000 Å.

Когда наблюдается радуга, можно детализировать, что она состоит из разных цветов. Они представляют собой волны различной длины, из которых состоит видимый свет, который разлагается каплями воды, проходящими через видимый свет.

Хотя разные длины волн (λ), составляющие спектр солнечного света, выражаются в Å, их выражение в нанометрах (нм) или миллимикронах, эквивалентных 10 ^-9 м , также довольно распространено .

Å и SI

Хотя единица Å использовалась в многочисленных исследованиях и публикациях в научных журналах и в учебниках, она не зарегистрирована в Международной системе единиц (СИ).

Наряду с Å есть другие единицы, не зарегистрированные в СИ; однако они продолжают использоваться в публикациях различного характера, как научных, так и коммерческих.

Приложения

Атомные радиусы

Единица Å используется для выражения размера радиуса атомов. Радиус атома определяется путем измерения расстояния между ядрами двух непрерывных и одинаковых атомов. Это расстояние равно 2 r, поэтому радиус атома (r) составляет половину от него.

Радиус атомов колеблется около 1 Å, поэтому пользоваться единицей удобно. Это сводит к минимуму ошибки, которые могут быть сделаны при использовании других единиц измерения, поскольку нет необходимости использовать степени 10 с отрицательными показателями или цифры с большим количеством десятичных знаков.

Например, у нас есть следующие атомные радиусы, выраженные в ангстремах:

-Хлор (Cl), имеет атомный радиус 1 Å.

-Литий (Li), 1,52 Å

-Боро (B) 0,85 Å

-Углерод (C) 0,77 Å

-Кислород (O) 0,73 Å

-Фосфор (P), 1,10 Å

-Сера (S), 1,03 Å

-Азот (N) 0,75 Å;

-Фтор (F) 0,72 Å

-Бром (Br), 1,14 Å

-Йод (I) 1,33 Å.

Хотя есть химические элементы с атомным радиусом более 2 Å, среди них:

-Рубидий (Rb) 2,48 Å

-Стронций (Sr) 2,15 Å

-Цезий (Cs) 2,65 Å.

Пикометр против Ангстрема

В текстах по химии обычно находят атомные радиусы, выраженные в пикометрах (ppm), которые в сто раз меньше ангстрема. Разница заключается в простом умножении вышеуказанных атомных радиусов на 100; например, атомный радиус углерода составляет 0,77 Å или 770 частей на миллион.

Химия и физика твердого тела

Å также используется для выражения размера молекулы и пространства между плоскостями атома в кристаллических структурах. Из-за этого Å используется в физике твердого тела, химии и кристаллографии.

Кроме того, он используется в электронной микроскопии для определения размера микроскопических структур.

кристаллография

Единица Å используется в кристаллографических исследованиях, в которых в качестве основы используются рентгеновские лучи, поскольку они имеют длину волны от 1 до 10 Å.

Å используется в исследованиях позитронной кристаллографии в аналитической химии, так как все химические связи находятся в диапазоне от 1 до 6 Å.

Длины

Å используется для выражения длины волны (λ) электромагнитного излучения, особенно в области видимого света. Например, зеленый цвет соответствует длине волны 4 770 Å, а красный цвет - длине волны 6 231 Å.

Между тем ультрафиолетовое излучение, близкое к видимому свету, соответствует длине волны 3543 Å.

Электромагнитное излучение состоит из нескольких компонентов, включая энергию (E), частоту (f) и длину волны (λ). Длина волны обратно пропорциональна энергии и частоте электромагнитного излучения.

Следовательно, чем длиннее длина волны электромагнитного излучения, тем ниже его частота и энергия.

Эквивалентность

Наконец, доступны некоторые эквиваленты Å в различных единицах, которые можно использовать в качестве коэффициентов пересчета:

-10 ^-10 м / Å

-10 ^-8 сантиметр / A

-10 ^-7 мм / год

-10 ^-4 микрометров (мкм) / A.

-0,10 миллимикра (нанометр) / Å.

-100 пикометр / Å.

Ссылки

1. Хельменстин, Энн Мари, доктор философии. (05 декабря 2018). Определение Ангстрема (физика и химия). Получено с: thinkco.com
2. Wikipedia. (2019). Ангстрем. Получено с: es.wikipedia.org
3. Уиттен, Дэвис, Пек и Стэнли. (2008). Химия. (8-е изд.). CENGAGE Обучение.
4. Регенты Калифорнийского университета. (тысяча девятьсот девяносто шесть). Электромагнитный спектр. Получено с: cse.ssl.berkeley.edu
5. AVCalc LLC. (2019). Что такое ангстрем (единица). Получено с: aqua-calc.com
6. Ангстрем - Человек и единица. , Получено с: phycomp.technion.ac.il