En physique, qu'est-ce que la volt électronique?
Un électron-volt (eV) est une très petite unité d'énergie utilisée dans des domaines de la recherche en physique tels que la physique nucléaire et la physique des particules, en raison notamment du fait que l'unité standard d'énergie, le joule, est beaucoup trop grande pour avoir sens clair dans de telles recherches comme unité de base. La valeur standard d'un électron-volt est calculée comme étant 1,602 x 10 -19 joules, ou une fraction de 0,0000000000000000001602 d'un joule. La valeur est dérivée de l'énergie nécessaire pour déplacer un seul électron à travers un potentiel électrique de 1 volt, ou en tant que quantité équivalente d'énergie qu'un photon de lumière transporte. Un billion de électron-volts (TeV), ou 1 x 10 12 eV, est encore une valeur énergétique si faible en fait qu'elle est considérée comme équivalente à la quantité d'énergie de travail dépensée par une fourmi lorsqu'elle se déplace, ainsi qu'une ampoule à incandescence standard de 100 watts Une ampoule consomme 2 200 000 000 000 fois plus d'énergie qu'une fourmi par heure, soit 2,2 x 10 24 volts d'électrons.
L'utilisation de valeurs électron-volt est également répandue dans d'autres domaines de la recherche scientifique fondamentale, où elle peut, dans certains calculs, représenter des valeurs pour la température ou le rayonnement électromagnétique. Cela inclut l'astronomie, où il est utilisé pour catégoriser les longueurs d'onde de la lumière. En effet, l'électron-volt est une mesure fondamentale de l'énergie cinétique qui peut pratiquement être appliquée à la recherche au niveau moléculaire. Une valeur de 13,6 eVs est égale à l'énergie nécessaire pour ioniser un atome d'hydrogène, qui est l'élément le plus commun rencontré dans la recherche astronomique. Une valeur de 4,2 eV est nécessaire pour décomposer une molécule de sel en ses éléments constitutifs de sodium et de chlorure, ce qui fait de électron-volt un terme de mesure pratique pour de nombreuses réactions chimiques courantes.
Malgré son utilisation répandue dans la recherche, l'électron-volt n'est pas considéré comme une unité métrique standard, car sa valeur peut changer en fonction des conditions et des exigences de l'expérience. Il peut également être utilisé pour représenter une unité de masse dans les calculs de physique afin d'équilibrer des unités d'énergie dans l'équation de relativité spéciale de E = MC 2 . Cela permet de calculer la masse de particules subatomiques telles que des protons, un proton équivalent à 938 000 000 eV divisé par la vitesse de la lumière au carré, exprimée en Giga électron-volts en abrégé à 0,938 GeV / c 2 .
Il n'y a pas de conversion directe en électron-volts à partir de volts standard en tant que mesure du potentiel électrique. Bien que les deux semblent dérivées, elles mesurent différentes choses, l'électron-vol étant la mesure de l'énergie cinétique basée sur le joule et la volt, la mesure de la différence de potentiel entre deux points conducteurs. Cependant, les volts électroniques suivent les conventions métriques pour les augmentations de quantité, le préfixe kilo représentant 1 000 en KeV; méga représentant un million ou MeV; giga représentant un milliard à GeV; etc.