Elektrónvolt

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání

Elektrónvolt (značka eV) je fyzikálna jednotka energie. Jeden elektrónvolt je rovný kinetickej energii, ktorú získa jeden neviazaný elektrón pri prechode medzi dvomi bodmi s rozdielom elektrostatického potenciálu rovným jednému voltu, vo vákuu.

Jeden elektrónvolt je veľmi malé množstvo energie:

1 eV = 1,602 176 53 (14)×10−19 J. (Zdroj: Odporúčané hodnoty CODATA 2002)

Elektrónvolt nie je jednotkou SI. Používa sa najmä vo fyzike tuhých látok, atómovej a jadrovej fyzike, často s predponami SI: m, k, M a G.

Použitie elektrónvoltu ako jednotka hmotnosti[upraviť | upraviť zdroj]

Na základe známeho Einsteinovho vzťahu medzi (pokojovou) hmotnosťou a energiou E=mc² sa vo fyzike častíc často zamieňa energia s hmotnosťou, takže sa tam používa eV/c² alebo dokonca jednoducho len eV ako jednotka hmotnosti (samotný eV je prísne vzaté správne len ak sa používa prirodzená sústava jednotiek, kde c=1.)

Napríklad, elektrón a pozitrón, každý s hmotnosťou 0,511 MeV/c², môžu anihilovať pri vzniku energie 1,022 MeV. Protón (zo skupiny častíc zvaných baryóny) má hmotnosť 0,938 GeV, čím GeV sa stáva vhodnou jednotkou hmotnosti vo fyzike častíc.

1 eV/c² = 1,783×10−36 kg
1 keV/c² = 1,783×10−33 kg
1 MeV/c² = 1,783×10−30 kg
1 GeV/c² = 1,783×10−27 kg

V niektorých starších dokumentoch sa vyskytuje symbol „BeV“, skr. z „billion-electron-volt“; je to ekvivalent GeV.

Elektrónvolt a kinetická energia[upraviť | upraviť zdroj]

Pre porovnanie:

  • 3.2×10−11 joule alebo 200 MeV – priemerná celková energia uvoľnená pri jadrovom rozpade jedného atómu U-235
  • 3.5×10−11 joule alebo 210 MeV – priemerná celková energia uvoľnená pri jadrovom rozpade jedného atómu Pu-239
  • väzbová energia atómov v molekulách sú v ráde jednotiek elektrónvoltov na molekulu
  • typická atmosférická molekula má kinetickú energiu 0,03 eV pri izbovej teplote.
  • rýchlosť elektrónu s kinetickou energiou 1 eV je približne 593 km/s [1]
  • rýchlosť protónu s kinetickou energiou 1 eV je približne 13,8 km/s

Elektrónvolt a teplota[upraviť | upraviť zdroj]

V niektorých vedných odboroch, napr. v plazmovej fyzike, sa dá výhodne použiť elektrónvolt ako jednotka teploty. Prevod medzi energiou a teplotou je definovaný pomocou Boltzmannovej konštanty k:

Napríklad, typická teplota plazmy pri fúzii v magnetickom poli je 15 keV, čo zodpovedá 174 megakelvinom.

Referencie[upraviť | upraviť zdroj]

  1. Riešená úloha, nájdi rýchlosť elektrónu s kinetickou energiou 1eV, www.toppr.com, anglicky [1]

Externé odkazy[upraviť | upraviť zdroj]