Elektronowolt


Elektronowolt w encyklopedii

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 J ≈ 6,241 509 126(38) × 1018 eV

Spis treści

Przedrostki SI | 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):

Użycie elektronowolta do określania masy | 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 ( E = m c 2 ) {\displaystyle (E=mc^{2})} oraz faktu używania przez fizyków jednostek, w których c = 1 {\displaystyle c=1} (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 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:

1  eV k B = 1,602 1766208 ( 98 ) × 10 19 J 1,380 64852 ( 79 ) × 10 23 J/K = 11604,522 1 ( 67 ) K {\displaystyle {\frac {1{\mbox{ eV}}}{k_{B}}}={\frac {1{,}6021766208(98)\times 10^{-19}{\mbox{J}}}{1{,}38064852(79)\times 10^{-23}{\mbox{J/K}}}}=11604{,}5221(67){\mbox{K}}}

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

Zobacz też | edytuj kod

Przypisy | edytuj kod

  1. CODATA Value 2014: electron volt. [dostęp 2015-07-26].
Na podstawie artykułu: "Elektronowolt" pochodzącego z Wikipedii
OryginałEdytujHistoria i autorzy