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Ångström (Einheit)
Das Ångström [ˈɔŋstrø:m] (nach dem schwedischen Physiker Anders Jonas Ångström) ist eine Maßeinheit der Länge. Das Einheitenzeichen ist Å (A mit Ring).
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Bedeutung und Umrechnung
Das Ångström ist eine Einheit der Länge mit dem Einheitenzeichen Å (A mit Ring). Es ist nach dem schwedischen Physiker Anders Jonas Ångström benannt und keine SI-Einheit. Ein Ångström ist der zehnmillionste Teil eines Millimeters:
1 Å = 100 pm = 0,1 nm = 10^{−10} m.
Damit beschreibt die Einheit sehr kleine Längen in atomaren Größenordnungen. Typische Formelzeichen für Längen in diesem Zusammenhang sind λ, a, b und c; die Dimension ist L.
Verwendung für atomare Größen
Das Ångström wird besonders in Kristallographie und Chemie verwendet, weil sich sehr kleine Abstände damit durch einfache Zahlenwerte angeben lassen. 1 Å ist die typische Größenordnung für Atomradien, Atomabstände in Kristallstrukturen und Bindungslängen in Molekülen. Der Radius isolierter neutraler Atome liegt zwischen 0,3 und 3 Å.
Die Einheit dient zum Beispiel für die Dicke sehr dünner Schichten, die Wellenlänge von Röntgenstrahlung bei Röntgenbeugungsexperimenten und Kristallstrukturanalysen sowie die Porengröße stationärer Phasen in Säulen der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC). In der Thermodynamik wird die mittlere freie Weglänge bewegter Moleküle häufig in Ångström angegeben. Auch in Optik und Astronomie kann damit eine Wellenlänge angegeben werden, vor allem in englischsprachigen Fachpublikationen.
Das Ångström ist weder in der EU noch in der Schweiz eine gesetzliche Einheit. In DIN 1301-3 ist es ausdrücklich als nicht mehr zugelassene Einheit aufgeführt.
Entwicklung der Definition
Um 1900 verwendete Michelson eine experimentell gut zugängliche und stabile rote Spektrallinie von Cadmium als Referenz. Die Internationale Astronomische Union legte deren Wellenlänge 1907 auf 6438,4696 Ångström fest. Dadurch war das Ångström zunächst eine mikroskopisch definierte Längeneinheit, die sehr nahe, aber nicht exakt bei 10^{−10} m lag. Für Präzisionsmessungen in diesem Bereich war dies einfacher, als den Meter um zehn Größenordnungen herunterzubrechen.
1925 definierte Manne Siegbahn die X-Einheit von etwa 10^{−13} Meter mit einem ähnlichen Ziel, doch das Ångström setzte sich durch. Nachdem der Meter 1960 über eine Wellenlänge des Kryptons neu definiert worden war, bot die mikroskopische Definition keinen Vorteil mehr; das Ångström erhielt seine heutige Definition.
1965 führte Joyce Alvin Bearden das Ångström Stern, Å*, für Wellenlängen von Röntgenstrahlen und Kristallgittern ein, das die X-Einheit ersetzen sollte. Es beruht auf der Kα₁-Linie des chemischen Elements Wolfram, die 0.2090100 Å* entspricht. Der aktuelle CODATA-Wert lautet: 1 Å* = 1.00001495(90)e^{-10} m.
Schreibweise in digitalen Texten
Nach dem Unicode-Standard soll die Längeneinheit Ångström mit dem Großbuchstaben Å dargestellt werden: U+00C5. Unicode enthält außerdem das Zeichen ANGSTROM SIGN beziehungsweise Ångströmzeichen, U+212B: Å. Dieses Zeichen wurde nur zur Kompatibilität mit älteren Zeichenkodierungen aufgenommen und soll in neu erstellten Texten nicht verwendet werden.