How big is Ångström?

L'angström est une unité de longueur égale à un dix-milliardième de mètre : exactement 0,1 nanomètre, soit 100 picomètres. Ce n'est pas une unité du système métrique moderne, le Système international d'unités (SI), mais les scientifiques l'utilisent encore pour la taille des atomes, la longueur des liaisons qui les unissent et les longueurs d'onde de la lumière. Son symbole est Å, et son nom vient du physicien suédois Anders Jonas Ångström.

Définition

Le Bureau international des poids et mesures (BIPM), qui gère le SI, classe l'angström parmi les unités qui n'en font pas partie. Il définit l'angström comme égal à 0,1 nanomètre, et le regroupe avec d'autres noms historiques de multiples et sous-multiples décimaux d'unités du SI, comme le litre. Un nanomètre est un milliardième de mètre, et un picomètre en est un billionième.

Aux États-Unis, le National Institute of Standards and Technology (NIST) classe l'angström parmi les unités hors SI encore autorisées aux côtés du SI. Le comité international chargé de superviser le SI a permis cet usage en 1978, car l'unité était déjà bien établie dans certains domaines. Le NIST déconseille néanmoins à ses propres auteurs d'utiliser l'angström, et précise qu'il ne devrait pas être introduit dans des domaines qui ne l'utilisent pas déjà. Le NIST conserve l'orthographe suédoise, ångström.

Comparaisons de taille

Un atome d'hydrogène mesure environ 1 angström de diamètre : 1,06 angström, selon une mesure égale à deux fois le rayon de Bohr.
Deux atomes de carbone reliés par une liaison simple se trouvent, en moyenne, à 1,54 angström l'un de l'autre, centre à centre. Une liaison double les rapproche à 1,34 angström, et une liaison triple à 1,20.
La lumière visible a des longueurs d'onde de 4 000 à 7 000 angströms, du violet au rouge.
Un cheveu mesure de 800 000 à 1 000 000 d'angströms de large.
Si un angström était étiré jusqu'à 1 millimètre, un cheveu mesurerait de 0,8 à 1 kilomètre de large. Une personne de 1,7 mètre se dresserait sur 17 000 kilomètres de haut, soit environ une fois et un tiers la largeur de la Terre.

Qui utilise l'angström

Les liaisons entre atomes mesurent généralement de 1 à 2 angströms, ce qui donne des distances pratiques et facilement lisibles à l'échelle atomique. Les manuels de chimie continuent d'indiquer les longueurs de liaison en angströms.

Les spécialistes de microscopie électronique expriment eux aussi souvent la netteté de leurs images en angströms. Le microscope TEAM 0.5, dévoilé au Lawrence Berkeley National Laboratory en 2008, a été conçu pour distinguer des détails séparés d'un demi-angström. Les astronomes qui étudient la lumière visible utilisent à la fois l'angström et le nanomètre pour ses longueurs d'onde.

D'où vient le nom

Anders Jonas Ångström (1814-1874) est devenu professeur de physique à l'université d'Uppsala, en Suède, en 1858. Il fut l'un des fondateurs de la spectroscopie, l'étude des couleurs de la lumière émise ou absorbée par les substances. Il fut aussi le premier à étudier le spectre des aurores boréales.

En 1868, Ångström a publié une étude détaillée du spectre du Soleil, Recherches sur le spectre solaire, qui a longtemps servi d'ouvrage de référence. Il a introduit une unité pour les longueurs d'onde de la lumière, adoptée plus tard à l'échelle internationale et nommée angström en son honneur.