Conversione da Micrometri a Ångström

Informazioni sul Micrometro (μm)

Il micrometro è la milionesima parte del metro e si scrive µm, con la lettera greca mu. È anche largamente chiamato micron, un nome che la Conferenza generale dei pesi e delle misure ha formalmente abolito nel 1967 ma che resta di uso corrente nella manifattura e nella scienza dei materiali.

L’unità copre la scala delle singole cellule e delle particelle fini. Un globulo rosso umano misura circa 7 µm. I batteri stanno di norma fra 1 e 5 µm. Il capello umano ha un diametro compreso all’incirca fra 17 e 180 µm, ed è per questo che i capelli si vedono mentre le cellule no. Il limite della vista a occhio nudo si colloca intorno ai 50 µm.

La normativa sulla qualità dell’aria si fonda sul micrometro. PM10 e PM2,5 indicano il particolato più piccolo di 10 µm e di 2,5 µm rispettivamente. La distinzione conta dal punto di vista medico: le particelle più grandi vengono trattenute da naso e gola, mentre il PM2,5 penetra in profondità nei polmoni e può passare nel sangue.

L’ingegneria di precisione lavora nello stesso intervallo. Le tolleranze di lavorazione si indicano comunemente in micrometri, così come la rugosità superficiale. I giochi dei cuscinetti, lo spessore del film di vernice e la planarità dei componenti ottici si misurano in questo modo. Lo strumento chiamato micrometro, o calibro Palmer, deve il nome alla precisione che offre e non a un rapporto fisso con l’unità.

Le lunghezze d’onda dell’infrarosso si danno di solito in micrometri anziché in nanometri. Le termocamere operano tipicamente fra 8 e 14 µm, la banda in cui gli oggetti a temperature ordinarie emettono con maggiore intensità.

La filtrazione è specificata quasi interamente in questa unità. I filtri per l’acqua sono classificati in base alla particella più piccola che trattengono, di norma fra 0,2 e 50 µm, e un filtro da 0,2 µm è abbastanza fine da rimuovere la maggior parte dei batteri. Mascherine chirurgiche e respiratori sono provati con particelle dello stesso intervallo. La sigla N95 indica un filtro che cattura almeno il 95 per cento delle particelle sospese nella dimensione più difficile da trattenere, intorno a 0,3 µm.

Il suo nome più antico causa ancora confusione. Fino al 1967 l’unità si chiamava ufficialmente micron e si scriveva con un mu greco solo, e la parola resta corrente nell’industria benché la conferenza di quell’anno l’abbia tolta dal SI. La fabbricazione dei semiconduttori portò quel nome per una generazione: i chip si descrivevano dal loro nodo di processo in micron, calando da dieci negli anni settanta a meno di uno verso il 1990, quando l’industria passò ai nanometri e proseguì. I nomi di nodo moderni non corrispondono più ad alcuna dimensione fisica sul chip, ma i primi lo facevano, ed erano indicati proprio in quest’unità.

Un micrometro equivale a 1000 nanometri, 0,001 millimetri o 10^-6 metri.

Informazioni sul Ångström (Å)

L’ångström è un’unità di lunghezza pari a un decimiliardesimo di metro, ossia 0,1 nanometri. Prende nome da Anders Jonas Ångström, il fisico svedese che la impiegò nella sua mappa dello spettro solare del 1868. Il simbolo è Å, una lettera presa in prestito dall’alfabeto svedese.

L’ångström sopravvive perché corrisponde alla scala degli atomi. Un atomo di idrogeno ha un raggio di circa 0,5 Å. Un legame singolo carbonio-carbonio misura all’incirca 1,5 Å. Esprimere questi valori in nanometri produce decimali scomodi, sicché cristallografi, spettroscopisti e biologi strutturali continuano a preferire l’unità più antica. Le strutture proteiche depositate nelle banche dati pubbliche sono tuttora descritte dalla loro risoluzione in ångström, e una struttura risolta meglio di 2 Å è considerata di alta qualità.

Anche le lunghezze d’onda della luce visibile ricadono in un intervallo comodo. La luce rossa si colloca vicino ai 7000 Å e la violetta intorno ai 4000 Å. Le lunghezze d’onda dei raggi X si raggruppano attorno a 1 Å, ed è esattamente per questo che la diffrazione dei raggi X rivela la spaziatura atomica: la sonda e il bersaglio hanno la stessa dimensione.

L’ångström non fa parte del Sistema internazionale di unità. Il BIPM lo elenca fra le unità ammesse all’uso con il SI ma ne scoraggia nuove applicazioni, preferendo il nanometro o il picometro. Tale indicazione ha avuto scarso effetto nei campi in cui l’unità è radicata. La produzione di semiconduttori ne offre un esempio chiaro. I nodi di processo sono stati indicati in nanometri per decenni ma, via via che le strutture si riducevano, il settore ha cominciato a esprimere lo spessore dell’ossido di gate in ångström, e Intel ha battezzato una generazione della propria tecnologia era Angstrom.

Leggere la letteratura scientifica più antica richiede attenzione. Prima di essere legato al metro, l’ångström era definito rispetto a una precisa riga spettrale del cadmio, e i valori pubblicati agli inizi del Novecento possono discostarsi lievemente da quelli odierni. L’Unione Astronomica Internazionale adottò quella definizione spettroscopica nel 1907, che rimase in vigore finché il metro stesso non fu ridefinito rispetto al cripto nel 1960. Lo scarto è piccolo ma reale, e conta quando si confrontano misure spettrali storiche con quelle attuali.

La conversione è immediata. Un ångström equivale a 10^-10 metri, 0,1 nanometri o 100 picometri. Dieci ångström fanno un nanometro.