визначення. електрон-вольт
Електронвольт (електрон-вольт. Рідко електроновольт; російське позначення: еВ. Міжнародне: eV) - позасистемна одиниця енергії, яка використовується в атомній і ядерній фізиці, у фізиці елементарних частинок і в близьких і споріднених областях науки (біофізики, фізичної хімії, астрофізиці). У Російській Федерації електронвольт допущений до використання в якості позасистемної одиниці без обмеження терміну з областю застосування «фізика».
== Визначення == Один електронвольт дорівнює енергії, необхідної для перенесення елементарного заряду в електростатичному полі між точками з різницею потенціалів в. Так як робота при перенесенні заряду дорівнює (де - різниця потенціалів), а елементарний заряд становить. то:
== Основні відомості == У фізиці елементарних частинок в електронвольтах зазвичай виражається не тільки енергія. але і маса елементарних частинок. Підставою для цього служить той факт, що в силу еквівалентності маси і енергії виконується співвідношення. де - швидкість світла. Оскільки - фундаментальна постійна, що не змінюється ні за яких умов, то вказівку як характеристики маси частки її енергії, вираженої в електронвольтах, однозначно визначає значення маси в будь-яких традиційних одиницях і до непорозумінь не приводить. В одиницях маси.
Температура, яка є мірою середньої кінетичної енергії частинок, теж іноді виражається в електронвольтах, виходячи зі співвідношення температури і енергії частинок в одноатомної ідеальному газі.
У електронвольтах висловлюють енергію квантів електромагнітного випромінювання (фотонів). Енергія фотонів з частотою в електронвольтах чисельно дорівнює. а випромінювання з довжиною хвилі -. де - постійна Планка, а - енергія, що дорівнює одному Електронвольт, виражена в одиницях тієї ж системи одиниць, що і використана для вираження. і. Так як для ультрарелятивістських частинок, в тому числі фотонів. то при обчисленні енергії фотонів з відомою довжиною хвилі (і навпаки) часто корисний коефіцієнт перерахунку, який представляє собою виражене в еВ · нм твір постійної Планка і швидкості світла:
= 1239,841 9739 (76) еВ · нм.
== Кратні і частинні одиниці == В ядерній фізиці і фізиці високих енергій зазвичай використовуються кратні одиниці: кілоелектронвольт (кеВ, keV, 10 3 еВ), мегаелектронвольт (МеВ, MeV, 10 6 еВ), гігаелектронвольт (ГеВ, GeV, 10 9 еВ) і тераелектронвольт (ТеВ, TeV, 10 12 еВ). У фізиці космічних променів, крім того, використовуються петаелектронвольти (ПЕВ, PeV, 10 15 еВ) і ексаелектронвольти (ЕеВ, EeV, 10 18 еВ). У зонної теорії твердого тіла, фізики напівпровідників та фізики нейтрино - частинні одиниці: мілліелектронвольти (меВ, meV, 10 -3 еВ).
== Деякі значення енергій і мас в електронвольтах ==
500 нм (межа зеленого і блакитного кольорів у видимому спектрі) |
2,5 еВ | - | Енергія освіти однієї молекули води з водню і кисню | 3,0 еВ | - | Постійна Ридберга (майже дорівнює енергії іонізації атома водню) | 13,605 693 009 (84) еВ | - | Енергія електрона в променевій трубці телевізора | Порядку 20 кеВ | - | Енергії космічних променів | 1 МеВ - 1 еВ | -! Colspan = 2 | Типова енергія ядерного розпаду | - | альфа-частинки | 2-10 МеВ | - | бета-частинки | 0,1-6 МеВ | Сума мас всіх трьох ароматів | - | Електрон | - | t-кварк | - | -! Colspan = 2 | Планка маса | - | M_P = \ sqrt> | 1,220 910 (29) ГеВ |>