オングストローム

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オングストローム
ångström
水素分子
水素ファンデルワールス半径は1.2
記号 Å, Å, ÅE
メートル法 非SI単位
長さ
SI 0.1 nm = 100 pm
定義 10-10メートル[1]
語源 アンデルス・オングストローム
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オングストローム: ångström, 記号:Å)は、長さ単位である。原子分子の大きさ、可視光波長など、非常に小さな長さを表すのに用いられる。

1Åは10−10m = 0.1ナノメートル(nm) = 100ピコメートル(pm) と定義されている。原子分子の大きさ、また可視光の波長は数千オングストロームというオーダーとなることから、分光学などにおいて数値的に都合がよく、かつては広く使われていた。しかし、2019年以降の国際単位系はこの単位の使用を認めていない(後述)。

日本の計量法は、「電磁波の波長、膜厚又は物体の表面の粗さ若しくは結晶格子に係る長さの計量」にのみオングストロームを使用することを認めており[2]、それ以外の用途(取引、証明)に用いることはできない。

SI単位ではないため、理化学分野、工業分野、教育分野で積極的に使われることはないが、その利便さから今日でもオングストロームを用いることがある。

記号[編集]

オングストロームの記号は、日本の計量法でも国際単位系(SI)でも同じであり、それは、大文字の「A」の上部に小さいリングを付したものである[3]

国際単位系における位置づけ[編集]

単位オングストロームの、国際単位系(SI)の正式文書における位置付けは次のように変遷している[4]。現行の第9版(2019年)においては、オングストロームについては全く記載がなく、したがってSI単位と併用することはできない(SI併用単位#その他の非SI単位の削除)。

  • 第1版(1970年)~第6版(1991年):分野や国によっては、CIPMがその使用がもはや不必要と考えるまでは、暫定的にSIと併用できる単位。
  • 第7版(1998年):SIとの併用が許容される非SI単位
  • 第8版(2006年):様々な理由により特定の分野で使用されている非SI単位。ただし、単位の定義をSI単位で与えなければならない。 
  • 第9版(2019年)現行版[5]:一切の記載がない。

歴史[編集]

分光法の先駆者であるスウェーデン物理学者アンデルス・オングストロームが、1868年に 10-10 m を単位として使ったことに由来する。ただし、特に単位名称は名づけなかった。のちに、その単位がオングストローム単位 (ångström unit) と呼ばれ、さらにオングストロームと略されるようになった。

オングストロームが使った単位は 10−10 m であったが、当時メートル原器で定義されていたメートルより高精度の長さの単位が分光学では必要とされていた。そのため、1907年国際天文学連合 (IAU) が初めてオングストロームを国際標準として定めたとき、国際オングストローム (international ångström) を、「カドミウムの赤線の指定条件下における波長の1/6438.4696」と再定義した。1927年国際度量衡局 (BIPM) もこれを採用した。メートルの精度が低かった時代は、この定義は 10-10 m とする定義と矛盾することはなかった。

1960年、メートル自体もクリプトンの橙色線の波長から分光学的に再定義され、国際オングストロームと同等の精度を持つようになった。しかし、国際オングストロームを新しく定義されたメートルで表すと、1.0000002×10-10 m となったため、10-10 m とされるオングストロームと2つのオングストロームが並立することとなった。

符号位置[編集]

記号 Unicode JIS X 0213 文字参照 名称
U+212B 1-2-82 Å
Å
オングストローム
ANGSTROM
Å U+00C5 1-9-18 Å
Å
Å
LATIN CAPITAL LETTER A WITH RING ABOVE

オングストロームの単位記号 "" はリング付きの大文字A "Å" に由来するが、UnicodeJIS X 0213ではそれぞれ別の文字として定義されている。なお、JIS X 0208にはオングストローム記号のみが2区82点に定義されている。Unicodeのオングストローム記号は、既存の文字コードとの互換性のために用意されている互換文字である。Unicode標準では、この文字の代わりに「リング付きの大文字A」を使うことを推奨している。「次の3つの文字様記号は、普通の文字と正準等価である: U+2126 ohm sign, U+212A kelvin sign, and U+212B angstrom sign。これら3つの全ての文字については、普通の文字が使われなければならない。」[6]

脚注[編集]

  1. ^ 計量単位令 別表第六 項番2、オングストローム、メートルの百億分の一
  2. ^ 計量単位令 別表第六 項番2、オングストローム、メートルの百億分の一
  3. ^ 計量単位規則 別表第4(第2条関係) オングストロームの欄
  4. ^ SI Brochure: The International System of Units (SI) Previous editions of the SI Brochure 第1版(1970年)-第8版(2006年)の各年版
  5. ^ 国際単位系(SI)第9版(2019)日本語版 産業技術総合研究所、計量標準総合センター、2020年4月。
  6. ^ “22.2”. The Unicode Standard, Version 8.0. Mountain View, CA, USA: The Unicode Consortium. (August 2015). ISBN 978-1-936213-10-8. http://www.unicode.org/versions/Unicode8.0.0/ch22.pdf 2015年9月6日閲覧。