Електронвольт
Електронвольт (позначення: англ. — eV, укр. — еВ) — позасистемна одиниця енергії. Енергію один електронвольт набуває один електрон, коли проходить через електростатичний бар'єр з потенціалом один вольт.
Електронвольт | ||||
Загальна інформація | ||||
---|---|---|---|---|
Одиниця | енергії, маси | |||
Символ | еВ або eV | |||
Названа на честь | електрон | |||
Перерахунок в інші системи | ||||
1 еВ в... | дорівнює... | |||
SI | 1,602 176 565 (35)×10−19 Дж | |||
Електронвольт не входить до одиниць енергії, прийнятих у SI, але є дуже зручною одиницею в атомній та ядерній фізиці.
Кратні і частинні одиниці
Кратні | Частинні | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
величина | назва | позначення | величина | назва | позначення | ||
101 еВ | декаелектронвольт | даеВ | daeV | 10−1 еВ | дециелектронвольт | деВ | deV |
102 еВ | гектоелектронвольт | геВ | heV | 10−2 еВ | сантиелектронвольт | сеВ | ceV |
103 еВ | кілоелектронвольт | кеВ | keV | 10−3 еВ | міліелектронвольт | меВ | meV |
106 еВ | мегаелектронвольт | МеВ | MeV | 10−6 еВ | мікроелектронвольт | мкеВ | µeV |
109 еВ | гігаелектронвольт | ГеВ | GeV | 10−9 еВ | наноелектронвольт | неВ | neV |
1012 еВ | тераелектронвольт | ТеВ | TeV | 10−12 еВ | пікоелектронвольт | пеВ | peV |
1015 еВ | петаелектронвольт | ПеВ | PeV | 10−15 еВ | фемтоелектронвольт | феВ | feV |
1018 еВ | ексаелектронвольт | ЕеВ | EeV | 10−18 еВ | атоелектронвольт | аеВ | aeV |
1021 еВ | зетаелектронвольт | ЗеВ | ZeV | 10−21 еВ | зептоелектронвольт | зеВ | zeV |
1024 еВ | йотаелектронвольт | ЙеВ | YeV | 10−24 еВ | йоктоелектронвольт | йеВ | yeV |
Використання електронвольтів для вимірювання маси
За знаменитою формулою Ейнштейна E=mc2 енергія еквівалентна масі, тому фізики часто використовують електронвольт, поділений на швидкість світла в квадраті с², як одиницю маси (для скорочення запису множник с² часто опускають). Зокрема у ядерній фізиці та фізиці елементарних частинок зручно виражати масу в електронвольтах та похідних одиницях — кілоелектронвольтах (кеВ/с²), мегаелектронвольтах (МеВ/с²) та гігаелектронвольтах (ГеВ/с²):
- 1 еВ/с² = 1.78266184(4)×10−36 кг
- 1 кеВ/с² = 1.78266184(4)×10−33 кг
- 1 МеВ/с² = 1.78266184(4)×10−30 кг
- 1 ГеВ/с² = 1.78266184(4)×10−27 кг
Таким чином, наприклад, при анігіляції електрона і позитрона з масами 511 кеВ кожний, утворюються два або три γ-кванта з сумарною енергією 2×511кеВ = 1,022 МеВ. Маси найбільш розповсюджених баріонів, протона та нейтрона, становлять приблизно 0,94 ГеВ. Для порівняння, типова молекула атмосфери має теплову енергію приблизно 0,03 еВ.
Деякі значення мас та енергій в електронвольтах
Енергія кванта електромагнітного випромінювання з частотою 1 ТГц | |
Теплова енергія поступального руху однієї молекули за кімнатної температури | |
Енергія кванта оптичного випромінювання з довжиною хвилі 1240 нм | |
Енергія хімічного ковалентного зв'язку у молекулі кисню О2 | |
Енергія іонизації атома водню | |
Енергія електрона в електронно-променевій трубці телевізора | |
Енергії космічних променів | |
Найбільша зафіксована енергія космічного нейтрино[1] | |
Кінетична енергія кульки для настольного тенісу (2,7 г, 2 м/с) | |
альфа-частинки | |
бета-частинки та гамма-випромінювання | |
ν: нейтрино | |
e—: електрон | |
μ—: мюон | |
p+: протон | |
n: нейтрон | |
H0: бозон Хіггса | |
мг |
Зв'язок із іншими одиницями енергії
Щоб виразити у кельвінах енергію, задану в електронвольтах, потрібно помножити її на 11 605.
1 еВ приблизно дорівнює 8066 см−1.
1 еВ = 96,4852912 кДж/моль.
1 еВ = 23,060538 ккал/моль.
Примітки
Джерела
- "'Будіщев М. С. Електротехніка, електроніка та мікропроцесорна техніка. Підручник. — Львів: Афіша, 2001. — 424 с.
Посилання
- Електронвольт // Універсальний словник-енциклопедія. — 4-те вид. — К. : Тека, 2006.