Elektronowolt

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Elektronowolt (eV) – jednostka energii stosowana w fizyce.

Jeden elektronowolt jest to energia, jaką uzyskuje bądź traci elektron, który przemieścił się w polu elektrycznym o różnicy potencjałów równej 1 woltowi:

1 eV = 1 e · 1 V
= 1,6021766208(98) × 10−19 J[1]
= 0,16021766208(98) aJ
= 160,21766208(98) zJ
1 J ≈ 6,241 509 126(38) × 1018 eV

Przedrostki SI[edytuj | edytuj kod]

Chociaż eV nie należy do układu SI, używany jest w różnych dziedzinach fizyki, zwykle z przedrostkami, np.

Wielokrotności i podwielokrotności jednostki (wyróżniono najczęściej używane):

Wielokrotności Podwielokrotności
Mnożnik Nazwa Symbol Mnożnik Nazwa Symbol
100 elektronowolt eV      
101 dekaelektronowolt daeV 10−1 decyelektronowolt deV
10² hektoelektronowolt heV 10−2 centyelektronowolt ceV
10³ kiloelektronowolt keV 10−3 milielektronowolt meV
106 megaelektronowolt MeV 10−6 mikroelektronowolt µeV
109 gigaelektronowolt GeV 10−9 nanoelektronowolt neV
1012 teraelektronowolt TeV 10−12 pikoelektronowolt peV
1015 petaelektronowolt PeV 10−15 femtoelektronowolt feV
1018 eksaelektronowolt EeV 10−18 attoelektronowolt aeV
1021 zettaelektronowolt ZeV 10−21 zeptoelektronowolt zeV
1024 jottaelektronowolt YeV 10−24 joktoelektronowolt yeV

Użycie elektronowolta do określania masy[edytuj | edytuj kod]

Jednostki eV (a właściwie eV/c²) bardzo często używa się w różnych dziedzinach fizyki do określania mas cząstek i kwazicząstek. Wynika to z relacji pomiędzy masą a energią oraz faktu używania przez fizyków jednostek, w których (prędkość światła w próżni). Chcąc wyrażać się ściśle należałoby mówić o jednostkach eV/c² jednak zwykle pomija się c.

1 eV/c² = 1,783 × 10−36 kg

Przykłady przybliżonych wartości mas cząstek w eV/c²

  • elektron – 0,511 MeV/c² ≈ 9,10938 × 10−31 kg
  • proton – 0,938 GeV/c²
  • neutron – 0,938 GeV/c² ≈ 1,7 × 10−27 kg
  • bozon W – 80.425 GeV/c²
  • bozon Z – 91,188 GeV/c²
  • taon – 1,777 GeV/c² = 3,17×10−27 kg
  • kwark t – 170,9 GeV/c²

Elektronowolt jako jednostka temperatury[edytuj | edytuj kod]

Związek E=kBT (kBstała Boltzmanna) łączy w sposób jednoznaczny temperaturę z energią, dlatego też w niektórych zastosowaniach wartość temperatury określa się w elektronowoltach z odpowiednim przedrostkiem. Podobnie jak w przypadku masy, chcąc być ścisłym, należałoby mówić o jednostce eV/kB.

Elektronowolt jest stosowany jako jednostka temperatury w fizyce plazmy. Związek między elektronowoltami a kelwinami (K) określa wzór:

Przykładowo, plazma w tokamaku, by zaszła w niej synteza jądrowa, musi mieć temperaturę 15 keV, czyli 174 mln kelwinów.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. CODATA Value 2014: electron volt. [dostęp 2015-07-26].