| Referentie | Meters (m) | Ångström (Å) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (long side) | 0.297 m | 2.97 × 109 Å |
| Average adult human height | 1.7 m | 1.7 × 1010 Å |
| A football pitch (length) | 105 m | 1.05 × 1012 Å |
| A marathon | 42195 m | 4.2195 × 1014 Å |
| Height of Mount Everest | 8849 m | 8.849 × 1013 Å |
De meter is de basiseenheid van lengte in het Internationale Stelsel van Eenheden en wordt geschreven als m. Alle andere SI-eenheden voor lengte zijn gedefinieerd als veelvouden of delen van de meter, en daaruit worden op hun beurt de eenheden voor oppervlakte, volume, snelheid en veel meer opgebouwd.
De definitie is vier keer herzien, en telkens werd een fysiek voorwerp vervangen door iets dat beter reproduceerbaar is. De Franse Academie van Wetenschappen stelde in 1791 voor de meter te bepalen als een tienmiljoenste van de afstand van de noordpool tot de evenaar langs de meridiaan door Parijs. Het opmeten van die boog duurde zes jaar en leverde een kleine fout op, omdat de aarde geen volmaakte bol is. In 1889 berustte de definitie op een staaf van platina en iridium die in Sèvres bij Parijs werd bewaard, met kopieën voor de ondertekenende landen. In 1960 werd de meter opnieuw gedefinieerd als 1 650 763,73 golflengten van het oranjerode licht van krypton-86.
De huidige definitie stamt uit 1983 en is bijzonder omdat ze een andere grootheid vastlegt. De lichtsnelheid in vacuüm is vastgesteld op precies 299 792 458 meter per seconde, en daaruit volgt de meter: de afstand die licht aflegt in 1/299 792 458 seconde. De lichtsnelheid wordt dus niet meer gemeten maar is een gedefinieerde constante, en betere meettechniek verfijnt tegenwoordig de meter en niet de snelheid.
De eenheid wordt wereldwijd gebruikt voor gebouwafmetingen, atletiekbanen, zwembaden, waterdiepte, stoffen en touw. Slechts een klein aantal landen houdt in het dagelijks leven vast aan Britse eenheden, en ook daar overheerst de meter in wetenschap en geneeskunde.
Een paar alledaagse ijkpunten maken de schaal tastbaar. Een gewone binnendeur is ongeveer twee meter hoog. Een pas van een volwassene is bijna driekwart meter, en daarom levert het aftellen van passen een bruikbare schatting van een afstand op. Een rijstrook is in de meeste landen tussen de drie en drieënhalve meter breed.
Eén meter is gelijk aan 100 centimeter, 1000 millimeter of 0,001 kilometer. Dat is ongeveer 3,28084 voet, oftewel 39,3701 inch.
De ångström is een lengte-eenheid gelijk aan een tienmiljardste meter, oftewel 0,1 nanometer. Hij is genoemd naar Anders Jonas Ångström, de Zweedse natuurkundige die hem in 1868 gebruikte in zijn kaart van het zonnespectrum. Het symbool is Å, een letter ontleend aan het Zweedse alfabet.
De ångström leeft voort omdat hij aansluit bij de schaal van atomen. Een waterstofatoom heeft een straal van ongeveer 0,5 Å. Een enkelvoudige koolstof-koolstofbinding meet ruwweg 1,5 Å. Uitgedrukt in nanometers leveren die getallen onhandige decimalen op, en daarom geven kristallografen, spectroscopisten en structuurbiologen nog steeds de voorkeur aan de oudere eenheid. Eiwitstructuren in openbare databanken worden nog altijd beschreven met hun resolutie in ångström, en een structuur die beter dan 2 Å is opgelost, geldt als van hoge kwaliteit.
Ook de golflengten van zichtbaar licht vallen in een handig bereik. Rood licht ligt bij ongeveer 7000 Å en violet bij ongeveer 4000 Å. De golflengten van röntgenstraling groeperen zich rond 1 Å, en juist daarom onthult röntgendiffractie de afstand tussen atomen: de sonde en het doel zijn even groot.
De ångström maakt geen deel uit van het Internationale Stelsel van Eenheden. Het BIPM noemt hem onder de eenheden die naast het SI zijn toegestaan, maar ontraadt nieuwe toepassingen en geeft de voorkeur aan de nanometer of de picometer. Die aanbeveling heeft weinig uitgehaald in de vakgebieden waar de eenheid diep geworteld is. De halfgeleiderproductie laat dat duidelijk zien. Procesknopen werden decennialang in nanometers benoemd, maar naarmate de structuren kleiner werden, ging de industrie de dikte van het gate-oxide in ångström opgeven, en Intel doopte een generatie van haar technologie het Angstrom-tijdperk.
Oudere wetenschappelijke literatuur vergt voorzichtigheid. Voordat de ångström aan de meter werd gekoppeld, was hij gedefinieerd ten opzichte van een bepaalde spectraallijn van cadmium, en waarden uit het begin van de twintigste eeuw kunnen licht afwijken van de huidige. De Internationale Astronomische Unie nam die spectroscopische definitie in 1907 aan, en zij gold tot de meter zelf in 1960 opnieuw werd bepaald ten opzichte van krypton. Het verschil is klein maar reëel, en het telt bij het vergelijken van historische spectraalmetingen met hedendaagse.
Omrekenen is eenvoudig. Eén ångström is gelijk aan 10-10 meter, 0,1 nanometer of 100 picometer. Tien ångström vormen een nanometer.