Електронвольт (позначення: англ. — eV, укр. — еВ) — позасистемна одиниця енергії. Енергію один електронвольт 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.
Електронвольт не входить до одиниць енергії, прийнятих у SI, але є дуже зручною одиницею в атомній та ядерній фізиці.
Кратні і частинні одиниці
| 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
|
|
|
Використання електронвольтів для вимірювання маси
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 електронвольтах
| Енергія кванта електромагнітного випромінювання з частотою 1 ТГц
|
4,13 меВ
|
| Теплова енергія 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 космічних 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
|
|
|
 мг
|
≈ 1,2209× 1019 ГеВ/c2
|
Зв'язок із іншими одиницями енергії
Щоб виразити у кельвінах енергію, задану в електронвольтах, 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
Примітки
- ↑ [1] IceCube Collaboration: «Evidence for High-Energy Extraterrestrial Neutrinos at the IceCube Detector», Science 22 November 2013: Vol. 342 no. 6161
Джерела
- Будіщев М. С. Електротехніка, електроніка та мікропроцесорна техніка. Підручник. — Львів: Афіша, 2001. — 424 с.
Посилання
