Anders Jonas Ångström (prononciation suédoise : [ˈânːdɛʂ ˈjûːnas ˈɔ̂ŋːstrœm]) (né le 13 août 1814, à Timrå, Västernorrland et mort le 21 juin 1874 à Uppsala, Uppland) est un astronome et physicien suédois. Il est l'un des fondateurs de la spectroscopie. Il doit sa notoriété pour avoir établi un catalogue des raies de Fraunhofer du Soleil dans lequel il mesure les longueurs d'onde avec une unité de longueur égale à 10−10 m, qui fut par la suite dénommée l'ångström.
Anders Jonas Ångström est né sur le domaine de l'aciérie de Lögdö, paroisse de Hässjö, commune de Timrå, dans la province historique de Medelpad. Il était le second fils de Johann Ångström, pasteur luthérien, et d'Anna Catharina Thunberg. Alors qu'Anders n'avait que quelques années, son père fut muté à Ullånger et, quelques années plus tard, à Sättna à proximité de Sundsval. Le pasteur n'avait qu'un très faible salaire et devait cultiver son jardin pour nourrir sa famille. Il fit cependant tout son possible pour que ses trois fils fassent des études supérieures. Anders alla au lycée de Härnösand. Il fit ses études supérieures de mathématiques et de physique à l'Université d'Uppsala à partir de 1833. Il obtint le titre de privat docent en physique en 1839 et devint aussitôt chargé de cours de physique à l'Université d'Uppsala alors que la chaire de physique était vacante. Son frère aîné, Johan, était médecin et botaniste. Son frère cadet, Carl Arendt, était ingénieur des mines.
Anders rejoignit l'Observatoire de Stockholm en 1842 pour acquérir la pratique de l'observation astronomique. L'année suivante, il fut nommé responsable de l'Observatoire d'Uppsala tout en continuant à enseigner la physique et l'astronomie à l'université d'Uppsala. En 1846-1847, il assuma la charge des cours d'astronomie pendant l'absence du professeur titulaire.
En 1856, Anders Ångström a épousé Augusta Carolina Bédoire, issue d'une opulente famille de commerçants importateurs-exportateurs, banquiers et industriels, fondée dans la seconde moitié du XVIIe siècle par Jean Bédoire dit l'Ancien, huguenot né en Saintonge, établi importateur de vin français à Stockholm où il était, de plus, représentant de la Compagnie de Commerce du Nord fondée par Colbert en 1669. Anders et Augusta eurent un fils, Knut Johan, né le 12 janvier 1857, qui devint professeur de physique et chercheur à l'université d'Uppsala en 1891.
En 1858, après avoir fait fonction de professeur de physique pendant deux ans, Anders Ångström succéda à Adolph Ferdinand Svanberg à la chaire de physique de l'université d'Uppsala. Il obtenait donc enfin un poste stable à 44 ans. L'année suivante, les physiciens de l'université d'Uppsala emménagèrent dans un nouveau bâtiment, ce qui permit à Ångström d'introduire des travaux pratiques dans le cursus de la maîtrise de physique. Cependant, Ångström était plus un chercheur qu'un professeur. Il était assez réservé et pouvait même paraître inaccessible à certains étudiants.
Il a, pendant de nombreuses années, exercé la fonction de Secrétaire de l'Académie des sciences d'Uppsala à la satisfaction des sociétaires suédois et étrangers.
Anders Jonas Ångström est mort d'une méningite à Uppsala le 21 juin 1874, à quelques semaines de son 60e anniversaire et 6 mois après avoir été élu le 22 décembre 1873, membre correspondant de l'Académie des sciences de Paris.
L'étude du magnétisme terrestre faisait partie des compétences des astronomes. Ångström s'y est intéressé au début de sa carrière d'enseignant-chercheur. Il fit des relevés de l'intensité de champ magnétique en différents endroits de Suède. En 1843 et 1844, il se rend en France et en Allemagne où il rencontre le spécialiste du magnétisme terrestre Johann von Lamont. L'académie des sciences de Stockholm lui a aussi demandé de dépouiller les relevés de champ magnétique réalisés lors de l'expédition autour du monde, de 1851 à 1853, de la frégate L'Eugénie de la marine royale suédoise. Il ne viendra à bout de ce travail que peu de temps avant sa mort.
A. J. Ångström a publié en 1853 un article en suédois intitulé Optiska Undersökningar (Recherches optiques) qui fut traduit et publié en anglais deux ans plus tard. Il établit les principes de l'analyse spectrale.
Ångström s'interroge sur l'origine de la couleur des corps et corrige la théorie d'Euler, exposée dans sa Theoria Lucis et Caloris, selon laquelle la couleur d'un corps est due à la résonance entre l'onde lumineuse et les molécules de matière. Il affirme que « Le principe d'Euler explique, non pas la couleur que le corps manifeste, mais plutôt celle avec laquelle il ne peut pas s'accorder, parce que les oscillations internes du corps résultant de l'absorption ne sont pas accessibles à notre vue. »
Il distingue l'absorption et la diffusion de la lumière. Les deux phénomènes provoquent l'atténuation de la lumière mais le premier modifie le spectre tandis que le second le laisse intact. La partie de la lumière absorbée est transformée en chaleur ou provoque des réactions chimiques. La meilleure preuve que la lumière diffusée a les mêmes propriétés que la lumière incidente, c'est qu'on retrouve les mêmes raies de Fraunhofer dans le spectre des planètes que dans celui du Soleil.
Il déduit de ces observations que « selon le principe fondamental d'Euler, un corps absorbe toute une série d'oscillations qu'il peut lui-même produire. Il en résulte qu'un corps chauffé pour devenir lumineux doit émettre les mêmes raies que celles qu'il absorbe à température ordinaire. » Comme la démonstration de cette affirmation présente quelques difficultés relatives à la chaleur nécessaire pour atteindre les conditions d'émission, il choisit de reprendre l'étude des spectres de la lumière produite par un arc électrique, étude initiée par Charles Wollaston, Joseph von Fraunhofer, Charles Wheatstone et Antoine Masson. Pour analyser la lumière, il utilise un prisme de verre flint.
« J'ai trouvé que le spectre de l'arc électrique doit être considéré comme composé de deux spectres distincts; l'un qui appartient au gaz à travers lequel passe l'arc, et l'autre qui appartient au métal ou au corps qui forme les conducteurs. » Il analyse d'une part les spectres des arcs produits dans l'air avec des électrodes composées de différents métaux et, d'autre part, les spectres produits par la décharge électrique dans différents gaz purs avec le même couple d'électrodes. Il enregistre les spectres de Pb, Sn, Zn, Cd, Cu, Bi, Fe, Hg, Au, Pt, Sb, Fe, PbS. Il note que, lorsqu'une électrode est composée d'un alliage, Sn/Pb ou Sn/Zn, on retrouve les spectres de chaque élément. « Ce résultat est intéressant pour la théorie. Il montre que les particules de chaque métal ne sont pas unies en un seul groupe mais que chacune forme un centre d'oscillation distinct. »
De même, lorsqu'il observe le spectre du dioxyde de carbone, il retrouve, inchangées, les raies de l'Oxygène, le Carbone donnant très peu de raies. Il examine le spectre de l'Hydrogène et détecte une raie rouge intense et deux autres raies brillantes, l'une à la limite du vert et du bleu et l'autre dans le bleu. Il ne détecte pas la quatrième raie dans le violet, peut-être à cause de l'absorption des courtes longueurs d'onde par le verre du prisme. Les raies les plus brillantes de l'Oxygène se situent dans le bleu et le violet, celles de l'Azote, dans le jaune et le vert.
Il compare les spectres obtenus, qu'il appelle "électriques", avec le spectre de la lumière solaire. Il trouve une correspondance parfaite entre les raies d'émission (électriques) et les raies d'absorption (de Fraunhofer) du spectre solaire. Ce qui démontre l'identité des longueurs d'onde d'émission et d'absorption d'un même élément.
Enfin il pose une question fondamentale : Pourquoi le spectre de la lumière des électrodes métalliques produite par un arc électrique est-il discontinu alors que le spectre de la lumière émise par un morceau de métal chauffé produit un spectre continu? « Pourquoi un fil de platine chauffé à blanc donne-t-il un spectre sans raies brillantes alors qu'un arc avec des électrodes en platine fournit un grand nombre de raies? » La réponse à cette question sera fournie plus tard, d'une part par Max Planck qui résoudra le problème du spectre continu du corps noir et, d'autre part par Niels Bohr et la mécanique quantique qui rendront compte des raies spectrales par les sauts discrets d'énergie des électrons dans les atomes excités.