Em física, o que é o volt eletrônico?
Um volt de elétron (eV) é uma unidade muito pequena de energia usada em campos de pesquisa em física, como a física nuclear e de partículas, devido em parte ao fato de que a unidade de energia padrão, o joule, é muito grande para ter significado claro em pesquisas como uma unidade base. O valor padrão de um volt de elétron é calculado como sendo 1,602 x 10 -19 joules, ou uma fração de 0,00000000000000000000001602 de um joule. O valor é derivado da energia necessária para mover um único elétron através de um potencial elétrico de um volt ou como a quantidade equivalente de energia que um fóton de luz carrega. Um trilhão de elétron-volts (TeV), ou 1 x 10 12 eV, ainda é um valor de energia tão pequeno que é considerado equivalente à quantidade de energia de trabalho que uma formiga gasta quando se move, e uma lâmpada incandescente de 100 watts padrão a lâmpada queima 2.200.000.000.000 vezes mais energia do que uma formiga por hora, ou 2,2 x 10 24 elétron-volts.
O uso de valores de volt de elétrons também é difundido em outros campos da pesquisa científica fundamental, onde, em certos cálculos, pode representar valores de temperatura ou radiação eletromagnética. Isso inclui astronomia, onde é usado para categorizar comprimentos de onda da luz. Isso ocorre porque o volt de elétron é uma medida fundamental da energia cinética que pode ser praticamente aplicada à pesquisa em nível molecular. Um valor de 13,6 eVs é igual à energia necessária para ionizar um átomo de hidrogênio, que é o elemento mais comum encontrado na pesquisa astronômica. É necessário um valor de 4,2 eV para decompor uma molécula de sal em seus elementos constituintes de sódio e cloreto, o que torna os volts de elétrons um termo de medição conveniente para muitas reações químicas comuns.
Apesar de seu amplo uso em pesquisas, o volt de elétron não é considerado uma unidade métrica padrão, pois seu valor pode mudar com base nas condições e exigências experimentais. Também pode ser usado para representar uma unidade de massa nos cálculos da física para equilibrar as unidades de energia na equação de relatividade especial de E = MC 2 . Isso permite calcular a massa de partículas subatômicas, como prótons, em que um próton é equivalente a 938.000.000 eVs dividido pela velocidade da luz ao quadrado, que é expressa em volts de elétrons Giga em abreviação como 0,938 GeV / c 2 .
Não há conversão direta em elétron-volts a partir de volts padrão como uma medida do potencial elétrico. Enquanto os dois parecem derivados, são medições de coisas diferentes, com elétron-volts como uma medida da energia cinética baseada no joule e volts como uma medida da diferença de potencial entre dois pontos condutores. Volts de elétrons, no entanto, seguem a convenção métrica para aumentos na quantidade, com o prefixo quilo representando 1.000 em KeV; mega representando um milhão ou MeV; giga representando um bilhão na GeV; e assim por diante.