Електронволт

Електронволт (симбол: eV или еВ) — единица за енергија во физиката. По дефиниција, ова е еднакво на количеството на кинетичка енергија со која ја се здобива еден неврзан електрон кога се забрзува преку електричен напон од еден волт. Така ова е 1 волт (1 џул по кулон) помножен со полнежот на електронот (1 e, или ). Така еден електронволт е еднаков на . Подробно објаснение како се избрани и определени CODATA константите. 

Електронволтот не е SI-единица и неговата вредност се добива по експериментален пат.http://physics.nist.gov/cuu/Units/outside.html Ова е често употребувана единица за енергија во физиката, и наоѓа широка примена во физиката на тврдото тело, атомската и јадрената физика, како и честичната физика. Обично се користи со SI-претставките мили-, кило-, мега-, гига-, тера- или пета- (meV, keV, MeV, GeV, TeV и PeV).

Во хемијата, честопати е корисно да се има моларен еквивалент, т.е. кинетичката енергија што би ја добил еден мол електрони минувајќи низ потенцијална разлика од еден волт. Ова е еднакво на . Во електроволти се изразуваат и атомските својства како енергијата на јонизација.

 Како единица за енергија 

Стапки на претворање:
  =  (стапката на претворање е бројчено еднаква на елементарниот полнеж изразен во кулони).
  е .

За споредба:
 >1020 eV: Најенергичните ултрависоко енергични космички зраци.
 14 TeV: Енергијата на протоните при судир во Големиот хадронски судрувач.
 1 TeV: Милион милиони електроволти, или , кинетичка енергија на комарец во летЦЕРН - Толковник  
 210 MeV: Просечната енергија што се ослободува при цепење на еден Pu-239 атом.
 200 MeV: Вкупната енергија што се ослободува при јадрено цепење на еден U-235 атом (во просек); ова изнесува , или .
 17.6 MeV: Вкупната енергија што се ослободува при јадрено соединување на деутериум и трициум кога образуваат He-4 (исто така во просек); ова изнесува  по произведен килограм, еквивалентно на енергијата ослободена при 100-килотонска експлозија.
 1 MeV: Или , приближно двапати повеќе од маса-енергија на еден електрон во мирување.
 13.6 eV: Потребната енергија за јонизација на атомски водород. Молекуларните енергии на ковалентна врска се од редот на еден eV по молекула.
 1/40 eV: Топлотната енергија на собната температура. Еден молекол во воздухот има просечна кинетичка енергија од 3/80 eV.

 Како единица за маса 
Со еднаквоста на масата и енергијата, електронволтот е исто така и единица за маса. Таа често се среќава во честичната физика, каде масата и енергијата честопати се заменуваат, за употреба на eV/c2, каде c е брзината на светлината во вакуум (од E =mc2). Уште почесто се користи систем на природни единици и просто се употребува eV, со c зададено на 1 како единица за маса.

На пример, кога електрон и позитрон имаат маса од по 0,511 MeV/c2 секој, тие можат да се анихилираат (поништат) за да оддадат 1,022 MeV енергија. Протонот има маса од 0,938 GeV/c2, што значи дека гигаелектронволтот е многу згодна единица за маса во честичната физика.
 1 GeV/c2 = 1.783 kg

Единицата за атомска маса, 1 грам поделен со Авогадровиот број ја дава приближно масата на водороден атом, што е главо масата на протонот. За претворање на мегаелектронволти се користи формулата:

1 еам = 931.46 MeV/c2 = 0.93146 GeV/c2
1 MeV/c2 = 1.074 еам

 Однос со единиците за време и растојание 
Во честичната физика нашироко се користи систем од единици каде брзината на светлината во вакуум изразена со c, и смалената Планкова константа изразена со ħ, се бездимензионални и еднакви на обединување: . Кај овие единици, растојанијата и времето се изразува преку обратни единици за енергија (истовремено енергијата и амсата се изразуваат со истите единици, видете Еднаквост на масата и енергијата). In particular, particle должините на распрснување честопати се претставуваат со единици за обратни маси на честичките.

Вон овој систем на единици, стапките на претворање помеѓу електроволтот, секундата, и нанометарот се следниве:

 ħ = .

Горенаведените релации исто така ни овозможуваат да го изразиме средниот животен век τ на нестабилна честичка (во секунди) по пат на ширината на распад Γ (во eV) преку Γ = ħ/τ. На пример, B0 мезонот има среден животен век од 1,542(16) пикосекунди, или ширина на распад од , и неговата средна должина на распад изнесува .

 Како единица за температура 
Во извесни полиња на физиката, како изучувањето на плазмата, електроволтот се употребува како најзгодна единица за температура. Претворањето во келвини (симбол: големо K) се определува со kB, наречено Болцманова константа:

На приемер, типичната плазма при соединување со магнетно врзување има топлина од 15 keV, или 170 мегакелвини.

 Својства на фотоните 
мини|upright=2|Енергијата на фотоните во рамките на видливиот спектар
Енергијата E, честотата ν, и брановата должина λ на еден фотон се поврзани со соодносот

каде h е Планковата константа и c е брзината на светлината. За побрза пресметка, ова се сведува на


Поток од фотони со бранова должина од 532 nm (зелено светло) би имал енергија од приближно 2.33 eV. Така, 1 eV соодветствува на поток инфрацрвени фотони со бранова должина од 1240 nm, итн.

1 eV = 8065.5447 cm−1

 Поврзано 
 Величински редови (енергија)

 Наводи 

 Надворешни врски 
 Дефиниција за електроволт на МБМТ 
 Изразување на физички константи; CODATA податоци на МБМТ 

Категорија:Единици за енергија
Категорија:Честична физика
Категорија:Зборови што ги нема во ТРМЈ