Электронвольт

Физика > Электронвольт

 

Узнайте, как произвести перевод электронвольт в джоули. Читайте определение электронвольт, разность потенциалов, ускоритель частиц, масса, инерция, длина волны.

Электронвольт – единица энергии, используемая в физике элементарных зарядов и электричестве.

Задача обучения

• Перевод электронвольт и единиц энергии.

Основные пункты

• Электронвольт – количество энергии, полученное или утраченное зарядом электрона, перемещающемся по одновольтной электрической разности потенциалов (1.602 × 10^-19 Дж).
• Электронвольт приобрел популярность в науке из-за экспериментов. Обычно ученые, сталкивающиеся с ускорителями электростатических частиц, применяли соотношение энергии, заряда и отличия потенциалов: E = qV.
• Электронвольт можно использовать в различных расчетах.

Термины

• Ускоритель частиц – прибор, разгоняющий частички с зарядом до невероятно высоких скоростей, чтобы индуцировать высокоэнергетические реакции и получить высокую энергию.
• Разность потенциалов – отличие в потенциальной энергии между двумя точками в электрическом поле.
• Электронвольт – единица измерения энергии субатомных частиц (1.6022 × 10^-19 Дж).

Обзор

Электронвольт (eV) выступает единицей энергии, которую используют в физике для элементарных зарядов и электричества. Речь идет о количестве энергии, которую получает или теряет заряд электрона, смещающийся по одновольтному электрическому отличию потенциалов. Нужно знать, как перевести электронвольт в джоули. Значение – 1.602 × 10^-19 Дж.

Электронвольт не входит в список официальных единиц, но стала полезной из-за применения в многочисленных экспериментах. Работающие с ускорителями частиц исследователи использовали соотношение энергии, заряда и разности потенциалов:

Е = qV.

Все расчеты были квантованы к элементарному заряду при конкретном напряжении, из-за чего электронвольт стали использовать как единицу измерения.

Инерция

Электронвольт и импульс выступают измерениями энергии. Используя разницу потенциалов с электроном, получаем энергию, которая проявляется в перемещении электрона. У него есть масса, скорость и импульс. Если разделить электронвольт на постоянную с единицами скорости, то получим импульс.

Масса

Масса эквивалентна энергии, потому электронвольт влияет на массу. Формулу E = mc² можно перестроить для решения массы:

Длина волны

Энергию, частоту и длину волны связывает соотношение:

 (h – постоянная Планка, c – скорость света).

В итоге, фотон с длиной волны 532 нм (зеленый свет) обладал бы энергией около 2.33 эВ. Аналогично, 1 эВ отвечал бы инфракрасному фотону, чья длина волны – 1240 нм.

Связь длины волны и энергии, выраженная в электронвольтах

Температура

В физике плазмы электронное напряжение можно применить как единицу температуры. Чтобы трансформировать в Кельвины, разделите значение 1эВ на постоянную Больцмана: 1.3806505 (24) × 10^-23 Дж/К.

---