Was ist in der Physik der Elektronenvolt?

Ein Elektronenvolt (EV) ist eine sehr kleine Energieeinheit, die in Bereichen der Physikforschung wie Kern- und Teilchenphysik verwendet wird, was teilweise darauf zurückzuführen ist, dass die Standardeinheit der Energie, die Joule, viel zu groß ist, um in solchen Untersuchungen eine klare Bedeutung wie eine Basiseinheit zu haben. Der Standardwert eines Elektronenvolt wird als 1,602 x 10 Joule oder einen Bruchteil von 0,0000000000000000001602 eines Joule berechnet. Der Wert leitet sich aus der Energie ab, die erforderlich ist, um ein einzelnes Elektron durch ein elektrisches Potential von einem Volt zu bewegen, oder als die äquivalente Energiemenge, die ein Photon des Lichts trägt. Eine Billion Elektronenvolt (TEV) oder 1 x 10 12 ev ist immer noch ein so kleiner Energiewert, dass er als äquivalent zu der Menge an Arbeitenergie angesehen wird, die ein Ameisen bei der Bewegung von 100-Watt-Glühbirnen ausgibt, und ein Standard-Glühbirnenbulben verbrennt 2200.000.000.000-mal mehr als ein Ant pro Stunde.

Die Verwendung von Elektronenvoltwerten ist auch in anderen Bereichen der grundlegenden wissenschaftlichen Forschung weit verbreitet, wobei in bestimmten Berechnungen Werte für Temperatur oder elektromagnetische Strahlung dargestellt werden können. Dies schließt die Astronomie ein, bei der es verwendet wird, um Lichtwellenlängen zu kategorisieren. Dies liegt daran, dass der Elektronenvolt eine grundlegende Messung der kinetischen Energie ist, die praktisch für die Forschung auf molekularer Ebene angewendet werden kann. Ein Wert von 13,6 EVs entspricht der Energie, die erforderlich ist, um ein Wasserstoffatom zu ionisieren, was das häufigste Element ist, das in der astronomischen Forschung auftritt. Ein Wert von 4,2 eV ist erforderlich, um ein Salzmolekül in seine Natrium- und Chloridelemente aufzubrechen, wodurch Elektronenvolt für viele gemeinsame Chemiereaktionen zu einem bequemen Messbegriff führen.

Trotz seiner weit verbreiteten Verwendung in der Forschung wird der Elektronenvolt nicht als Standardeinheit angesehen, da sich sein Wert basierend auf dem Wert ändern kannVersuchsbedingungen und Anforderungen. Es kann auch verwendet werden, um eine Masseneinheit in Physikberechnungen darzustellen, um Energieeinheiten in der speziellen Relativitätsgleichung von e = MC ² auszugleichen. Dies ermöglicht die Berechnung der Masse von subatomaren Partikeln wie Protonen, wobei ein Proton 938.000.000 EVs entspricht, geteilt durch die Lichtgeschwindigkeit, die als GIGA -Elektronenvolt in Kurzschrift als 0,938 GeV/C ² ausgedrückt wird.

Es gibt keine direkte Umwandlung in Elektronenvolt von Standard -Volt als Maß für das elektrische Potential. Während die beiden Derivat scheinen, sind sie Messungen verschiedener Dinge, wobei Elektronenvolt als Maß für die kinetische Energie auf der Grundlage des Joule und Volt als Maß für die Potentialdifferenz zwischen zwei leitenden Punkten basieren. Elektronenvolt folgen jedoch eine metrische Konvention, um die Menge zu erhöhen, wobei das Präfix Kilo in KeV 1.000 entspricht. Mega, die eine Million oder MeV repräsentiert; Giga, die eine Milliarde bei Gev repräsentiert; UndAlso weiter.