Ve fyzice, co je elektronový volt?

Elektronový volt (eV) je velmi malá jednotka energie, která se používá v oblastech fyzického výzkumu, jako je jaderná a částicová fyzika, částečně kvůli skutečnosti, že standardní jednotka energie, joule, je příliš velká na to, aby měla jasný význam v takovém výzkumu jako základní jednotka. Standardní hodnota elektronového voltu se počítá jako 1,602 x 10-19 joul nebo zlomek 0,0000000000000000001602 joulu. Hodnota je odvozena od energie potřebné k pohybu jediného elektronu elektrickým potenciálem jednoho voltu nebo jako ekvivalentní množství energie, které nese jeden foton světla. Jeden bilion elektronových voltů (TeV), nebo 1 x 1012 eV, je stále tak malou energetickou hodnotou, že se považuje za ekvivalent množství pracovní energie, kterou mravenec při pohybu pohybuje, a standardní 100 W žárovky žárovka spaluje 2 200 000 000 000 krát více energie než mravenec za hodinu, nebo 2,2 x 10 ²⁴ elektronových voltů.

Použití hodnot elektronového napětí je také rozšířené v dalších oblastech základního vědeckého výzkumu, kde v určitých výpočtech může představovat hodnoty pro teplotu nebo elektromagnetické záření. To zahrnuje astronomii, kde se používá pro kategorizaci vlnových délek světla. Je to proto, že elektronový volt je základní měření kinetické energie, kterou lze prakticky aplikovat na výzkum na molekulární úrovni. Hodnota 13,6 eVs se rovná energii potřebné k ionizaci atomu vodíku, který je nejběžnějším prvkem, se kterým se astronomický výzkum setkává. Je požadována hodnota 4,2 eV, aby se molekula soli rozpadla na její základní a sodné a chloridové prvky, což činí elektronové volty vhodným měřícím termínem pro mnoho běžných chemických reakcí.

Přes své široké použití ve výzkumu není elektronový volt považován za standardní metrickou jednotku, protože jeho hodnota se může měnit na základě experimentálních podmínek a požadavků. To může také být používáno reprezentovat jednotku hmotnosti ve výpočtech fyziky vyvažovat jednotky energie ve speciální rovnici relativity E = MC ² . To umožňuje vypočítat hmotnost subatomových částic, jako jsou protony, kde jeden proton je ekvivalentní 938 000 000 eV děleným rychlostí světla na druhou, která je vyjádřena jako Giga elektron voltů ve zkratce jako 0,938 GeV / c ² .

Neexistuje žádná přímá přeměna na elektronové volty ze standardních voltů jako měřítko elektrického potenciálu. Zatímco se zdá, že se jedná o derivát, jedná se o měření různých věcí, s elektronovými volty jako mírou kinetické energie založené na joulu a volty jako mírou potenciálního rozdílu mezi dvěma vodivými body. Elektronické volty však dodržují metrické konvence pro zvýšení množství, přičemž prefix kilo představuje 1 000 v KeV; mega představující jeden milion nebo MeV; giga představující jednu miliardu na GeV; a tak dále.