From Wikipedia, the free encyclopedia
էլեկտրոն-վոլտ (հազվադեպ էլեկտրոնվոլտ, հայերեն նշանակումը՝ էՎ, միջազգայինը՝ eV), էներգիայի արտահամակարգային չափման միավոր, որը օգտագործվում է ատոմային և միջուկային ֆիզիկայում, տարրական մասնիկների ֆիզիկայում, ինչպես նաև ֆիզիկային մոտ ոլորտներում (կենսաֆիզիկայում, քիմիական ֆիզիկայում, աստղաֆիզիկայում և այլուր)։
Մեկ էլեկտրոն-վոլտն այն էներգիան է, որը պահանջվում է էլեկտրաստատիկ դաշտում տարրական լիցքը 1 Վ պոտենցիալների տարբերություն ունեցող կետերի միջև տեղափոխելու համար։ Քանի որ q լիցքի տեղափոխման աշխատանքը հավասար է qU (որտեղ U-ն պոտենցիալների տարբերությունն է), իսկ տարրական մասնիկների լիցքը, օրինակ՝ էլեկտրոններինը −1,602 176 6208(98)×10−19 Կլ է[1], ապա
1 էՎ = 1,602 176 6208(98)×10−19 ջոուլ = 1,602 176 6208(98)×10−12 էրգ։
Տարրական մասնիկների ֆիզիկայում սովորաբար էլեկտրոն-վոլտերով նշանակում են ոչ միայն էներգիան, այլ նաև տարրական մասնիկների m զանգվածը[2][3][4]։ Դա պայմանավորված է այն հանգամանքով, որ զանգվածի և էներգիայի համարժեքության ուժով գործում է Е = mc2, որտեղ c-ն լույսի արագությունն է։ Քանի որ c-ն հիմնարար հաստատուն է և չի փոխվում կախված պայմաններից, հետևաբար տարրական մասնիկի զանգվածը էլեկտրոն-վոլտերով արտահայտված էներգիայով բնութագրելը միարժեքորեն որոշում է զանգվածը ցանկացած ավանդական միավորների համար և թյուրիմացությունների չի հանգեցնում։
Զանգվածի միավորով 1 էվ = 1,782 661 907(11)×10−36 կգ[1], և հակառակը, 1 կգ = 5,609 588 650(34)×1035 էՎ[1]։ 1 զ. ա. մ. = 931,494 0954(57) ՄէՎ[1]: Տարրական մասնիկների իմպուլսը ևս կարելի է չափել էլեկտրոն-վոլտերով (խստորեն ասած՝ էՎ/c)։ Էլեկտրոն-վոլտը, ի տարբերություն էներգիայի, որը բնութագրական է միջուկային պրոցեսների մեծամասնության համար, փոքր մեծոթյուն է, ավելի շատ օգտագործում են նրա բազմապատիկ միավորները՝
Տարրական մասնիկների վերջին սերունդները թույլ են տալիս հասնել մինչև մի քանի տերաէլեկտրոն-վոլտի (ՏէՎ)։ 1 ՏէՎ-ը մոտավորապես հավասար է թռչող մոծակի էներգիային[5] (կինետիկ)։ Ջերմաստիճանը, որը համարվում է տարրական մասնիկների միջին կինետիկ էներգիայի սահման՝ նույնպես երբեմն արտահայտվում է էլեկտրոն-վոլտերով՝ ելնելով միատոմ իդեալական գազի մասնիկների էներգիայի և ջերմաստիճանի Eկին = 3⁄2kТ[3] առնչությունից։ Ջերմաստիճանային միավորով 1 էՎ համապատասխանում է 1,160 452 21(67)×104 Կելվին[1] (տես Բոլցմանի հաստատուն)[6]։
Էլեկտրոն-վոլտերով են չափվում էլեկտրամագնիսական ճառագայթման քվանտի՝ (ֆոտոնի) էներգիան։ ν հաճախությամբ մասնիկների էներգիան էլեկտրոն-վոլտերով հավասար է hν/EէՎ, իսկ λ ալիքով ճառագայթումը՝ hc/(λEէՎ), որտեղ h-ը Պլանկի հաստատունն է, իսկ Eէվ-էներգիան է, որը հավասար է 1 էՎ, արտահայտված է այն նույն միավորների համակարգով, ինչ և h-ը, ν-ն և λ-ն։ Քանի որ ուլտրառելյատիվիստիկ մասնիկների համար, այդ թվում ֆոտոնների, λE = hc, հետևաբար տրված ալիքի երկարությամբ մասնիկների էներգիան որոշելու համար (նաև հակառակը) հաճախ օգտակար է փոխարկման գործակիցը՝ էՎ·նմ, որը իրենից ներկայացնոմ է Պլանկի հաստատունի և լույսի արագության արտադրյալ։ hc = 1239,841 9739(76) hc = 1239,841 9739(76) էՎ·նմ[1] ≈ 1240 էՎ·նմ Այսպես, 1նմ ալիքի երկարություն ունեցող ֆոտոնի էներգիան 1240 էՎ, 10 էՎ էներգիա ունեցող լույսի ալիքը հավասար է 124 նմ երկարություն և այլն։ Քիմիայում հաճախ օգտագործվում է էլեկտրոն-վոլտի մոլային համարժեքը։ Եթե 1 մոլ էլեկտրոնները կամ նույնանուն լիցքերը տեղափոխեն 1 Վ պոտենցիալների տարբերությամբ կետեր, ապա այն ձեռք է բերում (կամ կորցնում է) Q = 96 485,332 89(59) Ջ էներգիա[1], որը հավասար է 1 էՎ-ի և Ավոգադրոյի հաստատուն արտադրյալին։ Այս մեծությունը թվապես հավասար է Ֆարադեյի հաստատունին։ Նույն ձևով, եթե քիմիական ռեակիցիայի ժամանակ 1 մոլ նյութը անջատում (կամ կլանում) է 96,5 Ջ, ապա համապատասխանաբար յուրաքանչյուր մոլեկուլ կորցնում է (կամ ստանում է) 1 էՎ էներգիա։ էլեկտրոն-վոլտերով է չափվոմ նաև տարրական մասնիկների և մյուս քվանտամեխանիկական վիճակների Γ տրոհման լայնությունը, օրինակ՝ միջուկային էներգիական վիճակներինը։ Տրոհման լայնությունը վիճակի էներգիայի անորոշությունն է, որը τ կյանքի տևողության հետ կապված է անորոշությունների առնչություններով`
1 էՎ տրոհման լայնություն մասնիկն ունի 6,582 119 514(40)×10−16 վ[1] կյանքի տևողություն։ Համանման ձևով 1վ կյանքի տևողությամբ քվանտամեխանիկական վիճակն ունի 6,582 119 514(40)×10−16 էՎ լայնություն։
«էլեկտրոն-վոլտ» տերմինն առաջիններից մեկն օգտագործել է ամերիկացի ինժեներ Կ. Կ. Դարոուն 1923 թվականին[7]։
Միջուկային և բարձր էներգիաների ֆիզիկայում սովորաբար օգտագործվում են բազմապատիկ միավորներ. կիլոէլեկտրոն-վոլտ (կէՎ, keV, 103 էՎ), մեգաէլեկտրոն-վոլտ (ՄէՎ, MeV, 106 էՎ), գիգաէլեկտրոն-վոլտ (ԳէՎ, GeV, 109 էՎ) և տերաէլեկտրոն-վոլտ (ՏէՎ, TeV, 1012 էՎ)։ Տիեզերական ճառագայթների ֆիզիկայում նաև օգտագործվում են պետաէլեկտրոն-վոլտ (ՊէՎ, PeV, 1015 էՎ) և հեքսաէլեկտրոն-վոլտ (ՀէՎ, EeV, 1018 էՎ)։ Պինդ մարմինների գոտիների տեսությունում, կիսահաղորդիչների ֆիզիկայում և նեյտրինոյի ֆիզիկայում օգտագործում են կոտորակային միավորներ՝ միլիէլեկտրոն-վոլտ (մէՎ, meV, 10−3 էՎ)։
1 ՏՀց հաճախությամբ էլեկտրամագնիսական ճառագայթման քվանտի էներգիան | |
Սենյակային ջերմաստիճանում մեկ մոլեկուլի շարժման ջերմային էներգիան | |
1240 նմ ալիքի երկարությամբ ֆոտոնի էներգիան (օպտիկական սպեկտրի մոտիկ ինֆրակարմիր տիրույթ) | |
500 նմ ալիքի երկարությամբ ֆոտոնի էներգիան (տեսանելի օպտիկական սպեկտրի կանաչի և երկնագույնի սահման) | |
Ռիդբերգի հաստատուն (համարյա հավասար է ջրածնի ատոմի իոնացման էներգիային) | |
Էլեկտրոնի էներգիան հեռուստացույցի ճառագայթային խողովակում | |
Տիեզերական ճառագայթների էներգիան | |
-մասնիկներ | |
-մասնիկներ | |
-մասնիկներ | |
Նեյտրինո[9] | |
էլեկտրոն[9] | |
Պրոտոն[9] | |
Հիգսի բոզոն | |
t-քվարկ[9] | |
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.