物理学では、電子ボルトとは何ですか？
電子ボルト（eV）は、原子力や素粒子物理学などの物理学の分野で使用される非常に小さなエネルギーの単位です。これは、エネルギーの標準単位であるジュールが大きすぎて持つことができないという事実もありますそのような研究における基本単位としての明確な意味。 電子ボルトの標準値は、1.602 x 10 -19ジュール、または0.0000000000000000001602分の1ジュールとして計算されます。 この値は、1ボルトの電位を介して単一の電子を移動するために必要なエネルギーから、または光の1光子が運ぶ同等のエネルギー量として導出されます。 1兆電子ボルト（TeV）、つまり1 x 10 12 eVは、非常に小さなエネルギー値であり、実際、アリが移動するときに消費する作業エネルギーの量と同等と見なされ、標準的な100ワットの白熱灯です。電球は、1時間に蟻よりも2,200,000,000,000倍多いエネルギー、つまり2.2 x 10 24電子ボルトを消費します。
電子ボルト値の使用は、基礎科学研究の他の分野でも広く使用されており、特定の計算では、温度または電磁放射の値を表すことができます。 これには、光の波長を分類するために使用される天文学が含まれます。 これは、電子ボルトが運動エネルギーの基本的な測定値であり、分子レベルでの研究に実際に適用できるためです。 13.6 eVsの値は、水素の原子をイオン化するのに必要なエネルギーに等しく、これは天文学研究で遭遇する最も一般的な要素です。 塩の分子を構成要素のナトリウムと塩化物の要素に分解するには4.2 eVの値が必要です。これにより、電子ボルトは多くの一般的な化学反応の便利な測定用語になります。
研究で広く使用されていますが、電子ボルトは、その値が実験条件や要件に基づいて変化する可能性があるため、標準のメートル単位とは見なされません。 また、物理計算で質量の単位を表すために使用して、E = MC 2の特殊な相対性方程式でエネルギーの単位のバランスをとることもできます。 これにより、陽子などの原子以下の粒子の質量を計算できます。1つの陽子は、938,000,000 eVを光速の2乗で割ったものに相当し、略してギガ電子ボルト0.938 GeV / c 2で表されます。
電位の尺度として、標準ボルトから電子ボルトへの直接変換はありません。 2つは導関数のように見えますが、それらは異なるものの測定値であり、電子ボルトはジュールに基づく運動エネルギーの尺度として、ボルトは2つの導電点間の電位差の尺度として使用されます。 ただし、電子ボルトは量の増加のメトリック規則に従います。接頭辞キロはKeVで1,000を表します。 100万またはMeVを表すメガ。 GeVで10億を表すギガ。 等々。