| Ångströms (Å) | Micromètres (μm) |
|---|---|
| 1 Ångström | 0.0001 μm |
| 2 Ångströms | 0.0002 μm |
| 3 Ångströms | 0.0003 μm |
| 4 Ångströms | 0.0004 μm |
| 5 Ångströms | 0.0005 μm |
| 10 Ångströms | 0.001 μm |
| 20 Ångströms | 0.002 μm |
| 25 Ångströms | 0.0025 μm |
| 50 Ångströms | 0.005 μm |
| 100 Ångströms | 0.01 μm |
| Référence | Ångströms (Å) | Micromètres (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 |
L’ångström est une unité de longueur valant un dix-milliardième de mètre, soit 0,1 nanomètre. Il tire son nom d’Anders Jonas Ångström, le physicien suédois qui l’employa dans sa carte du spectre solaire de 1868. Son symbole est Å, une lettre empruntée à l’alphabet suédois.
L’ångström subsiste parce qu’il correspond à l’échelle des atomes. Un atome d’hydrogène a un rayon d’environ 0,5 Å. Une liaison simple carbone-carbone mesure à peu près 1,5 Å. Exprimer ces valeurs en nanomètres donne des décimales malcommodes ; cristallographes, spectroscopistes et biologistes structuraux continuent donc de préférer l’ancienne unité. Les structures de protéines déposées dans les bases publiques sont encore décrites par leur résolution en ångströms, et une structure résolue à mieux que 2 Å est jugée de grande qualité.
Les longueurs d’onde de la lumière visible tombent également dans une plage commode. Le rouge se situe vers 7000 Å et le violet vers 4000 Å. Les longueurs d’onde des rayons X se regroupent autour de 1 Å, ce qui explique précisément pourquoi la diffraction des rayons X révèle l’espacement atomique : la sonde et la cible ont la même taille.
L’ångström ne fait pas partie du Système international d’unités. Le BIPM le range parmi les unités admises avec le SI mais en déconseille les nouveaux emplois, préférant le nanomètre ou le picomètre. Cette recommandation a eu peu d’effet dans les domaines où l’unité est solidement installée. La fabrication des semi-conducteurs en offre une illustration nette. Les nœuds de gravure ont été désignés en nanomètres pendant des décennies mais, à mesure que les motifs rétrécissaient, l’industrie s’est mise à donner l’épaisseur de l’oxyde de grille en ångströms, et Intel a baptisé une génération de sa technologie l’ère Angstrom.
La lecture de la littérature scientifique ancienne demande de la prudence. Avant d’être rattaché au mètre, l’ångström était défini par rapport à une raie spectrale déterminée du cadmium, et les valeurs publiées au début du XXe siècle peuvent différer légèrement des valeurs actuelles. L’Union astronomique internationale adopta cette définition spectroscopique en 1907, et elle demeura en vigueur jusqu’à la redéfinition du mètre par rapport au krypton en 1960. L’écart est faible mais réel, et il compte lorsqu’on compare des mesures spectrales anciennes aux mesures d’aujourd’hui.
La conversion est immédiate. Un ångström équivaut à 10-10 mètre, 0,1 nanomètre ou 100 picomètres. Dix ångströms font un nanomètre.
Le micromètre est le millionième du mètre ; on l’écrit µm, avec la lettre grecque mu. On l’appelle aussi couramment micron, un nom que la Conférence générale des poids et mesures a formellement supprimé en 1967 mais qui reste employé chaque jour dans l’industrie et la science des matériaux.
L’unité couvre l’échelle des cellules et des particules fines. Un globule rouge humain mesure environ 7 µm. Les bactéries font généralement de 1 à 5 µm. Le cheveu humain a un diamètre compris entre 17 et 180 µm, ce qui explique qu’on le voie alors que les cellules restent invisibles. La limite de la vision humaine sans instrument se situe vers 50 µm.
La réglementation sur la qualité de l’air repose sur le micromètre. Les sigles PM10 et PM2,5 désignent les particules inférieures à 10 µm et à 2,5 µm respectivement. La distinction compte sur le plan médical : les grosses particules sont arrêtées par le nez et la gorge, tandis que les PM2,5 pénètrent profondément dans les poumons et peuvent passer dans le sang.
L’ingénierie de précision travaille dans la même gamme. Les tolérances d’usinage sont couramment exprimées en micromètres, tout comme la rugosité des surfaces. Les jeux de roulements, l’épaisseur des films de peinture et la planéité des composants optiques se mesurent ainsi. L’instrument appelé micromètre, ou palmer, doit son nom à la précision qu’il offre et non à un rapport fixe avec l’unité.
Les longueurs d’onde de l’infrarouge se donnent généralement en micromètres plutôt qu’en nanomètres. Les caméras thermiques fonctionnent le plus souvent entre 8 et 14 µm, la bande où les objets aux températures ordinaires émettent le plus fortement.
La filtration s’exprime presque entièrement dans cette unité. Les filtres à eau sont classés selon la plus petite particule qu’ils retiennent, le plus souvent entre 0,2 et 50 µm, et un filtre de 0,2 µm est assez fin pour éliminer la plupart des bactéries. Les masques chirurgicaux et les appareils de protection respiratoire sont testés sur des particules de la même gamme. L’appellation N95 désigne un filtre retenant au moins 95 pour cent des particules en suspension à la taille la plus difficile à arrêter, autour de 0,3 µm.
Son ancien nom cause encore la confusion. Jusqu’en 1967 l’unité s’appelait officiellement micron et s’écrivait d’un mu grec seul, et le mot reste courant dans l’industrie bien que la conférence de cette année-là l’ait retiré du SI. La fabrication des semi-conducteurs porta ce nom une génération durant : les puces se décrivaient par leur nœud de gravure en microns, tombant de dix dans les années soixante-dix à moins d’un vers 1990, moment où l’industrie passa aux nanomètres et poursuivit. Les noms de nœuds modernes ne correspondent plus à aucune dimension physique de la puce, mais les premiers le faisaient, et ils s’énonçaient exactement dans cette unité.
Un micromètre équivaut à 1000 nanomètres, 0,001 millimètre ou 10-6 mètre.