| Ångström (Å) | Mikrometer (μm) |
|---|---|
| 1 Ångström | 0.0001 μm |
| 2 Ångström | 0.0002 μm |
| 3 Ångström | 0.0003 μm |
| 4 Ångström | 0.0004 μm |
| 5 Ångström | 0.0005 μm |
| 10 Ångström | 0.001 μm |
| 20 Ångström | 0.002 μm |
| 25 Ångström | 0.0025 μm |
| 50 Ångström | 0.005 μm |
| 100 Ångström | 0.01 μm |
| Referenz | Ångström (Å) | Mikrometer (μm) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (long side) | 2.97 × 109 Å | 297000 μm |
| Average adult human height | 1.7 × 1010 Å | 1700000 μm |
| A football pitch (length) | 1.05 × 1012 Å | 105000000 μm |
| A marathon | 4.2195 × 1014 Å | 4.2195 × 1010 μm |
| Height of Mount Everest | 8.849 × 1013 Å | 8.849 × 109 μm |
Das Ångström ist eine Längeneinheit von einem Zehnmilliardstel Meter, also 0,1 Nanometern. Es trägt den Namen von Anders Jonas Ångström, dem schwedischen Physiker, der es 1868 in seiner Karte des Sonnenspektrums verwendete. Das Zeichen ist Å, ein aus dem schwedischen Alphabet entlehnter Buchstabe.
Das Ångström hat sich gehalten, weil es dem Maßstab der Atome entspricht. Ein Wasserstoffatom hat einen Radius von etwa 0,5 Å. Eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindung misst rund 1,5 Å. In Nanometern ausgedrückt ergeben diese Werte unhandliche Dezimalstellen, weshalb Kristallografen, Spektroskopiker und Strukturbiologen weiterhin die ältere Einheit bevorzugen. Proteinstrukturen in öffentlichen Datenbanken werden nach wie vor mit ihrer Auflösung in Ångström beschrieben, und eine Struktur besser als 2 Å gilt als hochwertig.
Auch die Wellenlängen des sichtbaren Lichts fallen in einen bequemen Bereich. Rotes Licht liegt nahe 7000 Å, violettes nahe 4000 Å. Röntgenwellenlängen gruppieren sich um 1 Å, und genau deshalb macht die Röntgenbeugung Atomabstände sichtbar: Sonde und Ziel sind gleich groß.
Das Ångström gehört nicht zum Internationalen Einheitensystem. Das BIPM führt es unter den Einheiten, die zum Gebrauch mit dem SI zugelassen sind, rät jedoch von neuen Anwendungen ab und bevorzugt Nanometer oder Pikometer. Diese Empfehlung hat in den Fachgebieten, in denen die Einheit fest verankert ist, wenig bewirkt. Die Halbleiterfertigung zeigt das deutlich. Fertigungsknoten wurden jahrzehntelang in Nanometern benannt, doch als die Strukturen kleiner wurden, begann die Branche, Gateoxiddicken in Ångström anzugeben, und Intel taufte eine Technologiegeneration die Angstrom-Ära.
Beim Lesen älterer Fachliteratur ist Vorsicht geboten. Bevor das Ångström an das Meter gebunden wurde, war es über eine bestimmte Spektrallinie des Cadmiums festgelegt, und Werte aus dem frühen 20. Jahrhundert können geringfügig von heutigen abweichen. Die Internationale Astronomische Union übernahm diese spektroskopische Definition 1907; sie galt, bis das Meter selbst 1960 über Krypton neu bestimmt wurde. Der Unterschied ist klein, aber vorhanden, und er zählt beim Vergleich historischer Spektralmessungen mit heutigen.
Die Umrechnung ist einfach. Ein Ångström entspricht 10-10 Metern, 0,1 Nanometern oder 100 Pikometern. Zehn Ångström ergeben ein Nanometer.
Das Mikrometer ist der millionste Teil eines Meters und wird µm geschrieben, mit dem griechischen Buchstaben My. Verbreitet ist auch der Name Mikron, den die Generalkonferenz für Maß und Gewicht 1967 förmlich abgeschafft hat, der aber in Fertigung und Werkstoffkunde weiterhin gebräuchlich ist.
Die Einheit deckt den Maßstab einzelner Zellen und feiner Partikel ab. Ein rotes Blutkörperchen misst etwa 7 µm. Bakterien liegen meist zwischen 1 und 5 µm. Menschliches Haar hat einen Durchmesser von rund 17 bis 180 µm, weshalb Haare sichtbar sind, Zellen dagegen nicht. Die Grenze des bloßen Auges liegt bei etwa 50 µm.
Die Luftreinhaltung stützt sich auf das Mikrometer. PM10 und PM2,5 bezeichnen Feinstaub kleiner als 10 µm beziehungsweise 2,5 µm. Der Unterschied ist medizinisch bedeutsam: Größere Partikel werden in Nase und Rachen zurückgehalten, während PM2,5 tief in die Lunge vordringt und in den Blutkreislauf gelangen kann.
Die Präzisionstechnik arbeitet im selben Bereich. Fertigungstoleranzen werden üblicherweise in Mikrometern angegeben, ebenso die Oberflächenrauheit. Lagerspiele, Lackschichtdicken und die Ebenheit optischer Bauteile werden so gemessen. Das Messgerät namens Mikrometer, auch Bügelmessschraube, verdankt seinen Namen der erreichbaren Genauigkeit und nicht einem festen Bezug zur Einheit.
Wellenlängen im Infraroten werden gewöhnlich in Mikrometern statt in Nanometern angegeben. Wärmebildkameras arbeiten meist zwischen 8 und 14 µm, dem Bereich, in dem Objekte bei alltäglichen Temperaturen am stärksten strahlen.
Die Filtration wird fast ausschließlich in dieser Einheit angegeben. Wasserfilter werden nach dem kleinsten zurückgehaltenen Partikel eingestuft, üblicherweise zwischen 0,2 und 50 µm; ein Filter mit 0,2 µm ist fein genug, um die meisten Bakterien zurückzuhalten. Chirurgische Masken und Atemschutzgeräte werden mit Partikeln desselben Bereichs geprüft. Die Bezeichnung N95 steht für einen Filter, der mindestens 95 Prozent der Schwebeteilchen in der am schwersten abzuscheidenden Größe von etwa 0,3 µm zurückhält.
Sein älterer Name stiftet noch Verwirrung. Bis 1967 hieß die Einheit amtlich Mikron und wurde mit einem bloßen griechischen My geschrieben, und das Wort ist in der Industrie geläufig geblieben, obwohl die Konferenz jenes Jahres es aus dem Einheitensystem strich. Die Halbleiterfertigung trug den Namen eine Generation lang: Chips wurden nach ihrer Strukturgröße in Mikron beschrieben, die von zehn in den siebziger Jahren auf unter eins um 1990 fiel, worauf die Branche zu Nanometern wechselte und weiterzog. Die heutigen Knotennamen entsprechen keiner physischen Abmessung auf dem Chip mehr, die früheren aber schon — und sie wurden genau in dieser Einheit genannt.
Ein Mikrometer entspricht 1000 Nanometern, 0,001 Millimetern oder 10-6 Metern.