オングストローム (Å)

オングストロームは 1 メートルの 100 億分の 1、すなわち 0.1 ナノメートルにあたる長さの単位です。1868 年に太陽スペクトルの図を作成した際にこの単位を用いたスウェーデンの物理学者アンデルス・ヨナス・オングストロームにちなむ名称で、記号はスウェーデン語のアルファベットから借りた Å です。

オングストロームが生き残っているのは、原子の大きさにちょうど合うからです。水素原子の半径はおよそ 0.5 Å です。炭素どうしの単結合はおよそ 1.5 Å です。これらをナノメートルで表すと扱いにくい小数になるため、結晶学者、分光学者、構造生物学者はいまも古いこの単位を好んで使います。公開データベースに登録されたタンパク質の構造は、現在も分解能をオングストロームで示しており、2 Å より良い分解能で解かれた構造は良質とみなされます。

可視光の波長も扱いやすい範囲に収まります。赤い光は 7000 Å 付近、紫の光は 4000 Å 付近です。X 線の波長は 1 Å 前後に集中しており、X 線回折が原子の間隔を明らかにできるのはまさにこのためです。調べる手段と調べる対象の大きさが同じだからです。

オングストロームは国際単位系には含まれません。国際度量衡局は SI と併用してよい単位として挙げていますが、新たな使用は勧めておらず、ナノメートルやピコメートルを推奨しています。しかしこの方針は、この単位が根づいた分野ではほとんど効果がありませんでした。半導体製造がその好例です。プロセスノードは何十年ものあいだナノメートルで呼ばれてきましたが、構造が小さくなるにつれ、業界はゲート酸化膜の厚さをオングストロームで示すようになり、インテルは自社技術のある世代を「オングストローム時代」と名づけました。

古い科学文献を読むときには注意が必要です。オングストロームがメートルに結び付けられる前は、カドミウムの特定のスペクトル線を基準に定義されており、20 世紀初頭に発表された数値は現代の値とわずかに異なることがあります。国際天文学連合は 1907 年にこの分光学的な定義を採用し、1960 年にメートル自体がクリプトンによって再定義されるまで用いられました。差はわずかですが確かに存在し、過去のスペクトル測定と現在の測定を比べる際には無視できません。

換算は簡単です。1 オングストロームは 10^-10 メートル、0.1 ナノメートル、100 ピコメートルに等しく、10 オングストロームで 1 ナノメートルになります。

オングストロームの換算表