Електронвольт

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.

одиниця енергії
не SI-одиниці, що згадуються у SI
UCUM derived unit^d
одиниця вимірювання маси і фізична константа

Електронвольт
Електронвольт — це енергія, отримана електроном або протоном при прискоренні напругою в один вольт
Загальна інформація
Одиниця	енергії, маси
Позначення	еВ або eV
Названа на честь	електрон
Перерахунок в інші системи
1 еВ в...	дорівнює...
SI	1,602 176 565 (35)×10−19 Дж

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
застосовувати не рекомендовано

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
Планківська маса
${\displaystyle M_{P}={\sqrt {\frac {\hbar c}{G}}}=0.0217}$ 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

• Енергія
• Джоуль

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

• Електронвольт // Універсальний словник-енциклопедія. — 4-те вид. — К. : Тека, 2006.