Elektrónvolt

Z Wikipédie

Elektrónvolt (značka eV) je fyzikálna jednotka energie. Jeden elektrónvolt je rovný kinetickej energii, ktorú získa jeden neviazaný elektrón pri prechode medzi dvomi bodmi s rozdielom elektrostatického potenciálu rovným jednému voltu, vo vákuu.

Jeden elektrónvolt je veľmi malé množstvo energie:

1 eV = 1.602 176 53 (14)×10−19 J. (Zdroj: Odporúčané hodnoty CODATA 2002)

Elektrónvolt je vedľajšou jednotkou SI. Používa sa najmä vo fyzike tuhých látok, atómovej a jadrovej fyzike, častokrát s predponami SI: m, k, M a G.


Obsah

[úprava] Použitie elektrónvoltu ako jednotka hmotnosti

Na základe známeho Einsteinovho vzťahu medzi (pokojovou) hmotnosťou a energiou E=mc² sa vo fyzike častíc častokrát zamieňa energia s hmotnosťou, takže sa tam používa eV/c² alebo dokonca jednoducho len eV ako jednotka hmotnosti (samotný eV je prísne vzaté správne len ak sa používa prirodzená sústava jednotiek, kde c=1.)

Napríklad, elektrón a pozitrón, každý s hmotnosťou 0.511 MeV/c², môžu anihilovať pri vzniku energie 1.022 MeV. Protón (zo skupiny častíc zvaných baryóny) má hmotnosť 0.938 GeV, čím GeV sa stáva vhodnou jednotkou hmotnosti vo fyzike častíc.

1 eV/c² = 1.783×10−36 kg
1 keV/c² = 1.783×10−33 kg
1 MeV/c² = 1.783×10−30 kg
1 GeV/c² = 1.783×10−27 kg

V niektorých starších dokumentoch sa vyskytuje symbol „BeV“, skr. z "billion-electron-volt"; je to ekvivalent GeV.

[úprava] Elektrónvolt a kinetická energia

Pre porovnanie:

  • 3.2×10−11 joule alebo 200 MeV - priemerná celková energia uvoľnená pri jadrovom rozpade jedného atómu U-235
  • 3.5×10−11 joule alebo 210 MeV - priemerná celková energia uvoľnená pri jadrovom rozpade jedného atómu Pu-239
  • väzbová energia atómov v molekulách sú v ráde jednotiek elektrónvoltov na molekulu
  • typická atmosferická molekula má energiu 0.03 eV pri izbovej teplote.

[úprava] Elektrónvolt a teplota

V niektrorých vedných odboroch, napr. v plazmovej fyzike, sa dá výhodne použiť elektrónvolt ako jednotku teploty. Prevod medzi energiou a teplotou je definovaný pomocou Boltzmannovej konštanty k:

{1 \mbox{ eV} \over k} = {1.6022 \times 10^{-19} \mbox{J} \over 1.380650 \times 10^{-23} \mbox{J/K}} = 11605 \mbox{ K}

Napríklad, typická teplota plazmy pri fúzii v magetickom poli je 15 keV, čo zodpovedá 174 megakelvinom.


[úprava] Externé odkazy