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埃斯特朗

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埃斯特朗[1][2]（英語：angstrom[3][4][5]，瑞典語：ångström[6][7]，符号為Å），简称埃，亦有訛稱「埃米」[8][9][10]，是一个长度计量单位。常用于原子直径、化學键长、可见光的波长，也应用于结构生物学。原子的共價半徑在0.3埃（氢）和2.3埃（铯）之间。

埃斯特朗並不是国际制单位，但是可与国际制单位进行换算，一埃是十分之一奈米（即1 Å = 10−10 米 = 0.1奈米）。

埃斯特朗这个单位是为了纪念瑞典科学家安德斯·埃斯特朗（Anders Jonas Ångström）而命名的。埃斯特朗是光谱学的创始人之一，他为太阳光谱的辐射波长制作了谱图，即以埃为单位。他同时也钻研热传导、地磁学和北极光。

歷史

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安德斯·埃斯特朗

1868年，瑞典物理學家安德斯·埃斯特朗製作了太陽光譜圖，圖中以一千萬分之一毫米（10−7毫米，即10−10米）為單位，表示太陽光譜中各種電磁輻射的波長[11][12]。這份譜表後來廣為太陽物理學界採用，這個長度單位也因而以其姓氏命名[13]；此後，埃的應用從天體光譜學、原子光譜學，逐步擴展到其他以原子尺度結構為對象的學科。

埃最初雖以對應10−10米為目標，但這樣的精度對光譜學研究而言並不足夠。直到1960年為止，米是以鉑銥合金原器上兩道刻線之間的距離來定義；該原器保存在巴黎國際計量局（BIPM），所處環境受到嚴格控制。由於倚賴這種實物基準，早期的譜線波長表曾出現約六千分之一的誤差。埃斯特朗曾把所用的標準尺送到巴黎，與當地的標準器校對，但計量學家亨利·特雷斯卡（Henri Tresca）認為該尺偏差過大，以致埃斯特朗修正後的結果，誤差反而比未修正時更大[14]。

國際埃

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1892年至1895年，阿爾伯特·邁克生（Albert A. Michelson）與讓-勒內·貝努瓦（Jean-René Benoît）在國際計量局以特製儀器測定，國際米原器的長度等於電激發鎘蒸氣所發出紅色譜線波長的1,553,163.5倍[15]。1907年，國際太陽研究合作聯盟（後來成為國際天文學聯合會）在乾燥空氣、15°C（氫溫標）、760毫米汞柱、重力9.8067 m/s²的條件下，把國際埃定義為該譜線波長的1/6438.4696[16]。1927年，第七屆國際計量大會通過以鎘紅線波長表示米長的定義（並附兩項建議）；會上也有人指出，以埃為單位的定義只能是暫時的，但米仍繼續以實物原器定義，直到1960年[17]。

1960年，米本身也改以氪-86的橙色譜線波長重新定義，埃隨之正式定為0.1奈米（10−10米）。不過，若以新定義的米來表示舊的國際埃，所得數值為1.0000002×10−10米，因此一度同時存在兩套埃的定義：以10−10米定義的埃，以及國際埃。

埃星與現況

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米改以光譜學方式定義之後，學界一度認為有需要另外設立一個大小相近、但直接以光譜學定義的獨立單位。1965年，J. A. Bearden提出「埃星」（Å*），定義為鎢Kα1譜線波長的0.202901倍[18][19]，原意是使它與由新米導出的數值相差不超過百萬分之五。但十年之內，這個輔助單位就被認為精度不足（實際約差百萬分之十五），並因測量儀器精度提升而顯得過時[20]。

埃至今仍廣泛用於物理學與化學，但不屬於國際單位制（SI）。直到2019年，國際計量局與美國國家標準技術研究院（NIST）都仍把它列為可與SI並用的單位[21][22]；然而2019年第9版SI手冊（即「BIPM手冊」）已不再提及埃[23]，NIST相應的SI文件亦然[24]，BIPM也不鼓勵使用。歐盟內部市場准用的計量單位目錄同樣未收錄埃[25]。

電腦編碼

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Unicode 中，收錄於類字母符號區段的U+212B（Å）也是埃斯特朗符号（angstrom sign）；但Unicode聯盟推荐使用收錄於拉丁字母補充-1區段、标准化的 U+00C5（Å），而可以将前者看成是一个编码错误。[26]

参考文献

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  1. ^ 存档副本. [2024-01-26]. （原始内容存档于2024-12-01）. 
  2. ^ 存档副本. [2024-01-26]. （原始内容存档于2024-07-10）. 
  3. ^ Entry "angstrom" in the Oxford online dictionary. Retrieved on 2019-03-02 from https://en.oxforddictionaries.com/definition/angstrom 互联网档案馆的存檔，存档日期2019-03-06..
  4. ^ Entry "angstrom" in the Merriam-Webster online dictionary. Retrieved on 2019-03-02 from https://www.merriam-webster.com/dictionary/angstrom （页面存档备份，存于互联网档案馆）.
  5. ^ Angstrom. Collins English Dictionary. [2019-03-02]. （原始内容存档于2023-03-26）. 
  6. ^ Oxford dictionary of English. Oxford [England]; New York: Oxford University Press. 2010: 61. ISBN 978-0-19-957112-3. （原始内容存档于May 3, 2023）. 
  7. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC), The IUPAC Compendium of Chemical Terminology，4-th ed. (The Gold Book) (1997)。在線校正版: (2006–) "Ångström"。doi:10.1351/goldbook.N00350
  8. ^ 台積電首推 A16 製程！半導體製程準備進入埃米世代. INSIDE. 2024-04-26 [2024-04-27]. （原始内容存档于2024-04-27） （中文（臺灣））. 
  9. ^ Atkinson. 埃米世代三雄拚王座，台積電 A16 力抗英特爾 Intel 14A 與三星 SF1.4. TechNews科技新報. 2024-04-26 [2024-04-27]. （原始内容存档于2024-04-27） （中文（臺灣））. 
  10. ^ 鐘惠玲. 台積埃米製程大躍進 狠甩三星、英特爾. 經濟日報. 2024-04-26 [2024-04-27]. （原始内容存档于2025-03-17） （中文（臺灣））. 
  11. ^ Ångström, A.J. Recherches sur le spectre solaire [太陽光譜研究]. Uppsala: W. Schultz. 1868 （法语）. 
  12. ^ A Brief (Incomplete) History of Light and Spectra. ChemTeam. 2024 [2024-07-26]. 
  13. ^ Anders Ångström (1814–1874). Uppsala University, Ångström Laboratory. [2026-11-10]. 
  14. ^ Brand, John C. D. Lines of Light: Sources of Dispersive Spectroscopy, 1800-1930. CRC Press. 1995: 47. ISBN 9782884491631. 
  15. ^ Michelson, Albert A. Détermination expérimentale de la valeur du mètre en longueurs d'ondes lumineuses. Travaux et Mémoires du Bureau International des Poids et Mesures. 1895, 11: 1–85 （法语）. 
  16. ^ Benoît, Jean-René; Fabry, Charles; Pérot, Alfred. Nouvelle détermination du mètre en longueurs d'ondes lumineuses. Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences. 1907, 144: 1082–1086 （法语）. 
  17. ^ Comptes rendus de la 7e réunion de la Conférence générale des poids et mesures (PDF). Bureau international des poids et mesures. 1927 [2026-11-10] （法语）. 
  18. ^ Bearden, J. A. Selection of the W Kα1 as the X-Ray Wavelength Standard. Physical Review. 2. 1965, 137 (2B): 455B–461B. doi:10.1103/PhysRev.137.B455. 
  19. ^ Angstrom star. NIST CODATA. 2024 [2024-07-26]. 
  20. ^ Curtis, I.; Morgan, I.; Hart, M.; Milne, A.D. A New Determination of Avogadro's Number. Proceedings of the International Congress on Precision Measurement and Fundamental Constants 343. National Bureau of Standards. 1971: 285. 
  21. ^ Bureau international des poids et mesures. Le Système international d'unités 第8版. 2006: 127. 
  22. ^ Thompson, Ambler; Taylor, Barry N. B.8 Factors for Units Listed Alphabetically. NIST Guide to the SI. National Institute of Standards and Technology. 2009 [2019-03-02]. 
  23. ^ Bureau international des poids et mesures. Le système international d'unités (PDF) 第9版. 2019. 
  24. ^ National Institute of Standards and Technology. Special Publication 330: The International System of Units (SI) 2019 Edition. 2019. 
  25. ^ Council of the European Communities. Council Directive 80/181/EEC of 20 December 1979 on the approximation of the laws of the Member States relating to units of measurement. 1979 [2011-09-23]. 
  26. ^ （英文）Symbols (PDF). The Unicode Standard (PDF) Version 5.0. : 493 [2007-07-06]. ISBN 0-321-48091-0. （原始内容存档于2008-06-10）. 

参见

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