埃

埃（ångström），符号为 Å，是一种长度单位，精确等于10⁻¹⁰米，即一米的一百亿分之一。虽然它不属于国际单位制（SI），但在分子物理学及相关科学领域中，广泛用于表示原子和分子尺度的距离。用它描述键长、晶体结构和短波长十分方便，可以避免使用数值极小的小数。国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）明确将其定义为非国际单位制的长度单位。(goldbook.iupac.org)

定义与换算

现代定义是精确的：

1 Å = 10⁻¹⁰ m = 0.1 nm = 100 pm。

因此，一纳米等于十埃，而一埃等于一百皮米。这些只是同一长度的不同表达方式，并不代表不同的物理尺度或测量方法。换算系数直接来自单位的定义，以及国际单位制词头所表示的十进制倍数。(goldbook.iupac.org)

例如，假设某段距离为2.5 Å，它也就是0.25 nm或250 pm。换算时，数值及其单位一同改变，距离本身并不改变。同样，以埃表示测量结果，也不意味着测量具有原子级精度。单位规定的是量的表达尺度，而测量的分辨率和可靠性则取决于已有的实验信息。在解读结构数据时，区分这两者尤其重要。(goldbook.iupac.org)

历史起源

这一单位以瑞典物理学家安德斯·约纳斯·埃格斯特朗（1814—1874）的名字命名，他是光谱学研究的先驱。在乌普萨拉大学，他研究了光与物质组成之间的关系，研究对象包括氢光谱、太阳光谱和极光光谱。1858年至1874年间，他担任该校的物理学教授。(astro.uu.se)

埃格斯特朗的重要著作《太阳光谱研究》（Recherches sur le spectre solaire）于1868年出版，其中给出了对太阳光谱中一千多条谱线的详细测量结果。这些谱线包括称为夫琅禾费线的暗吸收线。他在研究中使用的微小波长单位，相当于0.1 nm，后来以他的名字命名。它与光学测量的历史渊源，解释了为何它长期以来被用于表示电磁辐射的波长。(uu.se)

应将现代定义与十九世纪波长测定的准确度区分开来。如今，埃是通过它与米之间的精确关系来定义的，而不是通过复现某一次历史观测或某个参考光谱来确定。它的名称保留了这段历史联系，但其现今的数值由定义固定。(goldbook.iupac.org)

原子与晶体学中的应用

在分子科学中，埃常用于表示构成化学键的原子中心之间的距离。例如，美国国家标准与技术研究院（NIST）的三原子分子光谱数据库明确将Å列为键长使用的长度单位。因此，这一单位为分子几何构型与分子结构的光谱描述提供了共同的尺度。(nist.gov)

在晶体学中，原子间距与用于研究它们的辐射波长，往往都处于相近的埃量级。波长为1 Å或2 Å的辐射位于电磁波谱的X射线区域。这类波长适合通过衍射来研究晶体中原子的周期性排列。(journals.iucr.org)

这一关系由布拉格定律表示：

其中，$n$为整数衍射级次，$\lambda$为辐射波长，$d$为相关晶面之间的间距，$\theta$为布拉格角。只要长度单位一致，$\lambda$和$d$都可以用埃表示。这个方程并不要求必须使用埃；使用米或纳米，表达的物理关系完全相同。(iucr.org)

结构分辨率

埃也经常出现在蛋白质的X射线晶体学研究报告中。在这种情况下，给出的数值通常描述的是结构分辨率，而不是分子的大小。在晶体学中，分辨率通常定义为所测衍射数据涵盖的最小晶面间距。它描述的是由这些数据得到的电子密度图所能呈现的结构细节程度。(dictionary.iucr.org)

分辨率数值越小，通常意味着细节越精细：以1 Å分辨率测定的结构，比以3 Å分辨率测定的结构包含更详细的信息。RCSB的教学示例展示了随着这一数值增大，电子密度特征如何变得更不清晰。不过，分辨率并不能全面衡量模型质量。计算模型与实测衍射数据之间的一致性需要单独评估，因此，仅凭分辨率数值，无法确定每个原子位置的准确程度。(pdb101.rcsb.org)

符号与书写规范

标准符号是上方带圆圈的大写字母 Å。这个圆圈不可省略：不带圆圈的 A 是电流单位安培的符号。在科学排版中，单位符号使用正体而非斜体，且不因复数而改变。因此，“1 Å”和“5 Å”使用相同的符号。(goldbook.iupac.org)

数值与符号之间应留一个空格，例如 2.0 Å。符号后不加缩写点，但正常句子标点需要紧随其后时除外。遵循这些规范，即使埃本身不属于国际单位制，以埃表示的测量值也能与其他科学量采用一致的书写方式。(nist.gov)