Електронвольт

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Електро́н-во́льт (позначення: англ. — eV, укр. — еВ) — одиниця енергії. Енергію один електрон-вольт набуває один електрон, коли проходить через електростатичний бар'єр з потенціалом один вольт.

1 еВ = 1.602 176 565 (35)×10−19 Дж = 1.602 176 565 (35)×10−12 ерг.

Електрон-вольт не входить до одиниць енергії, прийнятих у СІ, але є дуже зручною одиницею в атомній та ядерній фізиці.

Кратні і частинні одиниці[ред.ред. код]

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
   застосовувати не рекомендовано

Використання електрон-вольтів для вимірювання маси[ред.ред. код]

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 електронивольтах[ред.ред. код]

Енергія кванта електромагнітного випромінювання з частотою 1 ТГц
4,13 меВ
Теплова енергия поступального руху однієї молекули за кімнатної температури
0,025 еВ
Енергія кванта оптичного випромінювання з довжиною хвилі 1240 нм
1,0 еВ
Енергія хімічного ковалентного зв'язку у молекулі кисню О2
5,9 еВ
Енергія іонизації атома водню
13,6 еВ
Енергія електрона в електронно-променевій трубці телевізора
~20 кеВ
Енергії космичних променів
1 МеВ — 1×1021 еВ
Найбільша зафіксована енергія космічного нейтрино[1]
~2 ПеВ
Кінетична енергія кульки для настольного тенісу (2,7 г, 2 м/с)
34 ПеВ
Типова енергія ядерного розпаду
альфа-частинки
2-10 МеВ
бета-частинки та гамма-випромінювання
0-20 МеВ
Маси частинок
ν: нейтрино
0,2 - 2 еВ/c2
e: електрон
510,998910(13) кеВ/c2
μ: мюон
105.6583715(35) МеВ/c2
p+: протон
 938,272046(21) МеВ/c2 
n: нейтрон
939,565378(21) МеВ/c2
H0: бозон Хіггса
125.03(27) ГеВ/c2
Планківська маса
M_P = \sqrt{\frac{\hbar c}{G}} = 0.0217 мг
≈ 1,2209×1019 ГеВ/c2

Зв'язок із іншими одиницями енергії[ред.ред. код]

Щоб виразити у кельвінах енергію, задану в електрон-вольтах, 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.

Див. також[ред.ред. код]

Джерела[ред.ред. код]

  • Будіщев М. С. Електротехніка, електроніка та мікропроцесорна техніка. Підручник. — Львів: Афіша, 2001. — 424 с.
    • [1] IceCube Collaboration: «Evidence for High-Energy Extraterrestrial Neutrinos at the IceCube Detector», Science 22 November 2013: Vol. 342 no. 6161