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Angstrom

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El angstrom [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] ( / ˈ æ ŋ . s t r əm , ˈ ɒ ŋ -/ ANG -strəm, ONG - [ 3 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] ) es una unidad de longitud igual a10⁻¹⁰ m ; es decir, una diezmilmillonésima parte de un metro , una cienmillonésima parte de un centímetro , [ 8 ] 0,1 nanómetros o 100 picómetros . La unidad recibe su nombre del físico sueco Anders Jonas Ångström (1814-1874). [ 8 ] Originalmente se escribía con letras suecas , como Ångström [ 8 ] y más tarde como ångström . [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]

El símbolo de la unidad es Å , que es una letra del alfabeto sueco , independientemente de cómo se escriba la unidad. [ 1 ] [ 4 ] Sin embargo, "A" [ 3 ] o "AU" [ 12 ] [ 8 ] (que no debe confundirse con una unidad astronómica , que tiene las mismas iniciales y por lo tanto la misma abreviatura) pueden usarse en contextos menos formales o en medios con limitaciones tipográficas .

El angstrom se usa frecuentemente en las ciencias naturales y la tecnología para expresar tamaños de átomos , moléculas , estructuras biológicas microscópicas , longitudes de enlaces químicos , disposición de átomos en cristales , [ 13 ] longitudes de onda de radiación electromagnética y dimensiones de componentes de circuitos integrados . Los radios atómicos (covalentes) del fósforo , azufre y 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 a 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, que llamaron "Ångström", basada en la longitud de onda de una línea espectral específica. [ 8 ] No fue hasta 1960, cuando el metro se redefinió de la misma manera, que el angstrom volvió a ser igual a10 −10 metros. Sin embargo, el angstrom nunca formó parte del sistema de unidades SI , [ 14 ] [ 15 ] y ha sido reemplazado cada vez más por el nanómetro (10 −9  m ) o picómetro (10 −12  m ).

Historia

Retrato de Anders Ångström [ 16 ]

En 1868, el físico sueco Anders Jonas Ångström creó un gráfico 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 .) [ 17 ] [ 18 ] La tabla y el diagrama de longitudes de onda en el espectro solar de Ångström se hicieron ampliamente utilizados en la comunidad de física solar , que adoptó la unidad y la nombró en su honor. Posteriormente se extendió a los campos de la espectroscopia astronómica , la espectroscopia atómica y luego a otras ciencias que se ocupan de estructuras a escala atómica.

Conexión temprana al medidor

Aunque pretendía corresponder 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 marcas en una barra de aleación de platino - iridio , conservada en el BIPM de París en un entorno cuidadosamente controlado. La confianza en ese patrón de material había dado lugar a un error inicial de aproximadamente una parte en 6000 en las longitudes de onda tabuladas. Ångström tomó la precaución de hacer que la barra patrón que utilizaba se verificara con un patrón en París, pero el metrólogo Henri Tresca informó que era tan incorrecta que los resultados corregidos de Ångström presentaban un error mayor que los resultados sin corregir. [ 19 ]

Definición de la línea de cadmio

En 1892–1895, Albert A. Michelson y Jean-René Benoît , trabajando en el BIPM con 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 . [ 20 ] 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 precisamente 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 ). [ 21 ]  

Esta definición fue respaldada en la 7.ª Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM) en 1927, pero la definición material del metro se mantuvo hasta 1960. [ 22 ] Desde 1927 hasta 1960, el angstrom siguió siendo una unidad de longitud secundaria para su uso en espectroscopia, definida por separado del metro.

Redefinición en términos del metro

En 1960, el metro se redefinió en términos espectroscópicos, lo que permitió redefinir el angstrom como una unidad exacta de 0,1  nanómetros.

estrella Angstrom

Tras la redefinición del metro en términos espectroscópicos, el angstrom se redefinió formalmente como 0,1  nanómetros. Sin embargo, durante un breve periodo se consideró necesaria una unidad independiente de tamaño comparable, definida directamente en términos espectroscópicos. En 1965, J. A. Bearden definió la estrella de angstrom (símbolo: Å*) como 0,202901 veces la longitud de onda del tungsteno.κα1{\textstyle \kappa _{\alpha 1}}línea. [ 16 ] [ 23 ] Esta unidad auxiliar estaba diseñada para tener una precisión de 5 partes por millón con respecto a la versión derivada del nuevo medidor. En diez años, la unidad se consideró insuficientemente precisa (con precisiones cercanas a 15 partes por millón) y obsoleta debido a equipos de medición de mayor precisión. [ 24 ]

Estado actual

Aunque todavía se usa ampliamente en física y química, el angstrom no forma parte oficialmente del Sistema Internacional de Unidades (SI). Hasta 2019, figuraba como unidad compatible tanto en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) como en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de EE. UU . (NIST). [ 9 ] [ 11 ] Sin embargo, no se menciona en la novena edición del estándar oficial del SI, el "Folleto de la BIPM" (2019) [ 14 ] ni en la versión del NIST del mismo, [ 15 ] y la 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. [ 25 ]

Símbolo

Codificación Unicode . La tercera opción ya no se utilizará.

Por razones de compatibilidad, Unicode asigna un punto de código U+212B Å ANGSTROM SIGN para el símbolo de angstrom, que es accesible en HTML como la entidad , , o . [ 26 ] Sin embargo, la versión 5 del estándar ya desaconseja ese punto de código y lo ha normalizado al código de la letra sueca U+00C5 Å LATIN CAPITAL LETTER A WITH RING ABOVE (entidad HTML , , o ), que debería usarse en su lugar. [ 27 ] [ 26 ]ÅÅÅÅÅÅ

En publicaciones 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, [ 12 ] 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 mayor (aproximadamente1,5 × 10 11  m ). [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 Oxford University Press (2019) Entrada "angstrom" de Oxford Living Dictionaries en línea; Archivado el 06-03-2019 . Ortografías "angstrom" [aŋstrəm] y "ångström"; símbolo "Å"
  2. ↑ Merriam-Webster (2024): Entrada "angstrom" en el [www.merriam-webster.com Merriam-Webster.com Dictionary ]. Consultado el 30 de enero de 2024. Ortografía "angstrom" [ˈaŋ-strəm], ['ȯŋ-strəm]
  3. 1 2 3 HarperCollins (2024): Entrada "angstrom" en el diccionario Collins English Dictionary en línea . Consultado el 26 de julio de 2024. Ortografía "angstrom" [ˈæŋstrʌm], [æŋstrəm]; símbolos "Å", "A".
  4. 1 2 Merriam-Webster (1989): Diccionario enciclopédico completo de la lengua inglesa de Webster . Portland House, 1989
  5. ↑ John C. Wells (2008): Diccionario de pronunciación Longman , 3.ª edición. ISBN 9781405881180
  6. ↑ Peter Roach (2011): Cambridge English Pronouncing Dictionary , 18.ª edición. ISBN 9780521152532
  7. ↑ "angstrom" . Diccionario Merriam-Webster.com . Merriam-Webster. OCLC 1032680871. Consultado el 5 de junio de 2026 . 
  8. 1 2 3 4 5 Oxford University Press (1986) Entrada "Ångström (unidad)" en el Oxford English Dictionary , 2.ª edición (1986); Archivado el 22/11/2021 . Ortografías "Ångström" [ɔːŋstrœm] (mayúscula) y "angstrom" (minúscula); símbolos "Å", "Å.U.", "AU". Cita: "El Ångström internacional (I.Å.) se definió en 1907 en términos de la longitud de onda del cadmio, que en condiciones estándar es 6438·4696 I.Å. Cuando el metro se definió en términos de la longitud de onda del kriptón en 1960, el Ångström se volvió exactamente igual a 10⁻⁸ cm ."
  9. 1 2 Oficina Internacional de Pesas y Medidas (2006), El Sistema Internacional de Unidades (SI) (PDF) (8.ª ed.), pág. 127, ISBN   92-822-2213-6, archivado (PDF) del original el 4 de junio de 2021 , recuperado el 16 de diciembre de 2021
  10. ↑ IUPAC , Compendio de Terminología Química , 5.ª ed. (el "Libro de Oro") (2025). Versión en línea: (2006 – ) " Ångström ". doi : 10.1351/goldbook.N00350
  11. 1 2 Ambler Thompson y Barry N. Taylor (2009): " B.8 Factores para unidades listadas alfabéticamente ". Guía del NIST para el SI , Institutos Nacionales de Estándares y Tecnología. Consultado el 2 de marzo de 2019.
  12. 1 2 William H. Bragg (1921): "La estructura cristalina del hielo" . Actas de la Sociedad Física de Londres , volumen 34, número 1, página 98 doi : 10.1088/1478-7814/34/1/322
  13. ↑ Arturas Vailionis (2015): " Geometría de los cristales ". Diapositivas de la clase MatSci162_172, Geometría; Universidad de Stanford. Archivado el 19 de marzo de 2015 .
  14. ^ Bureau international des poids et medidas (2019): Le système international d'unités , folleto completo, novena edición.
  15. 1 2 NIST (2019): Publicación especial 330: El Sistema Internacional de Unidades (SI) Edición 2019 .
  16. 1 2 J. A. Bearden (1965): "Selección de la longitud de onda W Kα₁ como estándar de longitud de onda de rayos X". Physical Review, 2.ª serie , volumen 137, número 2B, páginas 455B–B461. doi : 10.1103/PhysRev.137.B455
  17. ^ Ångström, AJ (1868). Recherches sur le specter solaire [ Investigaciones del espectro solar ] (en francés). Uppsala, Suecia: W. Schultz. La edición de 1869 (impresa por Ferdinand Dümmler en Berlín) contiene bocetos del espectro solar.
  18. ↑ ChemTeam (2024) Breve (incompleta) historia de la luz y los espectros , del sitio web de ChemTeam . Consultado el 26 de julio de 2024.
  19. ↑ Brand, John CD (1995). Líneas de luz: Fuentes de espectroscopia dispersiva, 1800-1930 . CRC Press. pág. 47. ISBN  9782884491631.
  20. ↑ Albert A. Michelson (1895): " Détermination expérimentale de la valeur du mètre en longueurs d'ondes lumineuses " (= "Determinación experimental del valor del metro en términos de longitudes de ondas luminosas"); Traducido al francés por Jean-René Benoît. Travaux et Mémoires du Bureau International des Poids et Mesures , volumen 11, páginas 1–85. Cita de la pág. 85, retraducido: "... la conclusión final de este trabajo es que la unidad fundamental del sistema métrico está representada por los siguientes números de longitudes de onda de tres emisiones de cadmio, en aire a 15 °C y a una presión de 760 mm: Emisión roja … 1 m = 1 553 163,5 λ R ... De ello se deduce que las longitudes de onda de estas emisiones, siempre a 15 °C y a 760 mm, son (promedios de tres determinaciones): λ R = 0,643 847 22 μ " (donde [1 μ =1 × 10 −6  m ]"
  21. ↑ Jean-René Benoît, Charles Fabry y Alfred Pérot (1907): "Nouvelle Détermination du mètre en longueurs d'ondes lumineuses" (= "Una nueva determinación del metro en términos de la longitud de onda de la luz"). Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences , tomo 144, páginas 1082-1086.
  22. ^ Bureau international des poids et mesures (1927): "Comptes rendus de la 7 e réunion de la Conférence générale des poids et mesures" (= "Actas de la séptima reunión de la Conferencia General de Pesas y Medidas"), páginas 85–88. Archivado el 2018-11-18
  23. ↑ NIST CODATA - Comité de Datos para la Ciencia y la Tecnología (2024): "Estrella de Angstrom" . Símbolo: "Å*". Consultado el 26 de julio de 2024.
  24. ↑ Curtis, I.; Morgan, I.; Hart, M.; Milne, AD (agosto de 1971). «Una nueva determinación del número de Avogadro». En Langenberg, DN; Taylor, BN (eds.). Actas del Congreso Internacional sobre Medición de Precisión y Constantes Fundamentales (Informe). Vol. 343. Oficina Nacional de Normas. pág. 285.  
  25. ↑ Consejo de las Comunidades Europeas (1979): «Directiva 80/181/CEE del Consejo, de 20 de diciembre de 1979, relativa a la aproximación de las legislaciones de los Estados miembros en materia de unidades de medida y por la que se deroga la Directiva 71/354/CEE» . Consultado el 23 de septiembre de 2011.
  26. 1 2 El Consorcio Unicode (2021): El estándar Unicode, versión 14.0 ; capítulo 22.2 «Símbolos similares a letras», página 839. ISBN 978-1-936213-29-0
  27. ↑ El Consorcio Unicode (2008): El estándar Unicode, versión 5.0 ; capítulo 15, " Símbolos ", página 493. ISBN 978-0-321-48091-0
  28. ↑ Unión Astronómica Internacional (2012): « Resolución B2: Sobre la redefinición de la unidad astronómica de longitud ». Actas de la XXVIII Asamblea General de la Unión Astronómica Internacional , Pekín, China. Cita: «... recomienda... 5. que se utilice el símbolo único "ua" para la unidad astronómica».
  29. ↑ Oxford Journals (2012): "Instrucciones para los autores". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . Archivado el 22 de octubre de 2012. Cita: "Las unidades de longitud/distancia son Å, nm, μm, mm, cm, m, km, ua, año luz, pc."
  30. ↑ Sociedad Astronómica Americana (2016): "Preparación de manuscritos: Instrucciones para autores de AJ y ApJ". Archivado el 21 de febrero de 2016. Cita: "Utilice abreviaturas estándar para... unidades naturales (p. ej., ua, pc, cm)".
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