Il angstrom è un'unità di lunghezza che viene utilizzata per esprimere la distanza lineare tra due punti; soprattutto tra due nuclei atomici. È uguale a 10-8 cm o 10-10 m, meno di un miliardesimo di metro. Pertanto, è un'unità utilizzata per dimensioni molto piccole. È rappresentato dalla lettera dell'alfabeto svedese Å, in onore del fisico Ander Jonas Ångström (immagine in basso), che ha introdotto questa unità nel corso della sua ricerca.
L'angstrom trova impiego in vari campi della fisica e della chimica. Essendo una misura di lunghezza così piccola, è inestimabile in termini di accuratezza e convenienza nelle misurazioni del rapporto atomico; come il raggio atomico, le lunghezze dei legami e le lunghezze d'onda dello spettro elettromagnetico.
Sebbene in molti dei suoi usi sia relegato da unità SI, come il nanometro e il picometro, è ancora valido in settori come la cristallografia e negli studi di strutture molecolari..
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Anders Jonas Ångström nacque a Lödgo, una città svedese, il 13 agosto 1814 e morì a Uppsala (Svezia) il 21 giugno 1874. Sviluppò la sua ricerca scientifica nel campo della fisica e dell'astronomia. È considerato uno dei pionieri nello studio della spettroscopia.
Ångström ha studiato la conduzione del calore e la relazione tra conduttività elettrica e conduttività termica.
Attraverso l'uso della spettroscopia, è stato in grado di studiare la radiazione elettromagnetica di diversi corpi celesti, scoprendo che il sole era composto da idrogeno (e altri elementi sottoposti a reazioni nucleari).
Ad Ångström è dovuta una mappa dello spettro solare. Questa mappa è stata elaborata in modo così dettagliato da comprendere un migliaio di linee spettrali, in cui ha utilizzato una nuova unità: Å. Successivamente si è diffuso l'uso di questa unità, così chiamata in onore della persona che l'ha introdotta.
Nel 1867, Ångström esaminò lo spettro della radiazione elettromagnetica dell'aurora boreale, scoprendo la presenza di una linea luminosa nella regione verde-gialla della luce visibile..
Nel 1907, Å è stato utilizzato per definire la lunghezza d'onda di una linea rossa che emette cadmio, il suo valore era 6.438,47 Å.
Ångström ha ritenuto conveniente introdurre l'unità per esprimere le diverse lunghezze d'onda che compongono lo spettro della luce solare; soprattutto nella regione della luce visibile.
Quando un raggio di sole cade su un prisma, la luce emergente viene scomposta in uno spettro continuo di colori, che vanno dal viola al rosso; passando per indaco, verde, giallo e arancione.
I colori sono espressione delle diverse lunghezze presenti nella luce visibile, tra circa 4.000 Å e 7.000 Å.
Quando si osserva un arcobaleno, è possibile specificare che è composto da colori diversi. Questi rappresentano le diverse lunghezze d'onda che compongono la luce visibile, che viene decomposta dalle gocce d'acqua che attraversano la luce visibile..
Sebbene le diverse lunghezze d'onda (λ) che compongono lo spettro della luce solare siano espresse in Å, è anche abbastanza comune esprimerle in nanometri (nm) o millimicras equivalenti a 10-9 m.
Sebbene l'unità Å sia stata utilizzata in numerose ricerche e pubblicazioni su riviste scientifiche e libri di testo, non è registrata nel Sistema internazionale di unità (SI).
Insieme all'Å, ci sono altre unità, che non sono registrate nel SI; Tuttavia, continuano ad essere utilizzati in pubblicazioni di diversa natura, scientifica e commerciale..
L'unità Å è usata per esprimere la dimensione del raggio degli atomi. Il raggio di un atomo si ottiene misurando la distanza tra i nuclei di due atomi continui e identici. Questa distanza è uguale a 2 r, quindi il raggio atomico (r) è la metà di esso.
Il raggio degli atomi oscilla intorno a 1 Å, quindi è conveniente utilizzare l'unità. Questo minimizza gli errori che si possono fare con l'utilizzo di altre unità, poiché non è necessario utilizzare potenze di 10 con esponenti negativi o cifre con un numero elevato di decimali.
Ad esempio, abbiamo i seguenti raggi atomici espressi in angstrom:
-Il cloro (Cl), ha un raggio atomico di 1 Å
-Litio (Li), 1,52 Å
-Boro (B), 0,85 Å
-Carbonio (C), 0,77 Å
-Ossigeno (O), 0,73 Å
-Fosforo (P), 1,10 Å
-Zolfo (S), 1,03 Å
-Azoto (N), 0,75 Å;
-Fluoro (F), 0,72 Å
-Bromo (Br), 1,14 Å
-Iodio (I), 1,33 Å.
Sebbene ci siano elementi chimici con un raggio atomico maggiore di 2 Å, tra questi:
-Rubidio (Rb) 2,48 Å
-Stronzio (Sr) 2,15 Å
-Cesio (Cs) 2,65 Å.
È normale nei testi di chimica trovare raggi atomici espressi in picometri (ppm), che sono cento volte più piccoli di un angstrom. La differenza sta semplicemente moltiplicando i raggi atomici di cui sopra per 100; per esempio, il raggio atomico del carbonio è 0,77 Å o 770 ppm.
Å è anche usato per esprimere la dimensione di una molecola e lo spazio tra i piani di un atomo in strutture cristalline. Per questo motivo Å è utilizzato nella fisica, nella chimica e nella cristallografia allo stato solido..
Inoltre, viene utilizzato nella microscopia elettronica per indicare la dimensione delle strutture microscopiche..
L'unità Å viene utilizzata negli studi cristallografici che utilizzano i raggi X come base, poiché questi hanno una lunghezza d'onda compresa tra 1 e 10 Å.
Å è utilizzato negli studi di cristallografia del positrone in chimica analitica, poiché tutti i legami chimici sono compresi tra 1 e 6 Å.
Il Å è usato per esprimere le lunghezze d'onda (λ) della radiazione elettromagnetica, specialmente nella regione della luce visibile. Ad esempio, il colore verde corrisponde a una lunghezza d'onda di 4.770 Å e il colore rosso a una lunghezza d'onda di 6.231 Å.
Nel frattempo, la radiazione ultravioletta, vicina alla luce visibile, corrisponde a una lunghezza d'onda di 3.543 Å.
La radiazione elettromagnetica ha diversi componenti, tra cui: energia (E), frequenza (f) e lunghezza d'onda (λ). La lunghezza d'onda è inversamente proporzionale all'energia e alla frequenza della radiazione elettromagnetica.
Pertanto, maggiore è la lunghezza d'onda della radiazione elettromagnetica, minore è la sua frequenza ed energia..
Infine, sono disponibili alcune equivalenze di Å con unità diverse, che possono essere utilizzate come fattori di conversione:
-10-10 metro / Å
-10-8 centimetro / Å
-10-7 mm / Å
-10-4 micrometro (micron) / Å.
-0,10 millimicron (nanometro) / Å.
-100 picometro / Å.
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