אלקטרון וולט

אלקטרונוולט או אלקטרון וולט (eV) הוא יחידת מידה של אנרגיה. אלקטרונוולט אחד שווה לאנרגיה שמקבל אלקטרון חופשי כאשר הוא עובר מפל מתחים של וולט אחד. אלקטרונוולט אחד שווה ‎1.6021766208×10-19 J‎.[1] במונחי מסה, לפי שקילות המסה והאנרגיה, אלקטרונוולט אחד שווה ‎1.782661907×10-36 kg‎.[2]

יחידות של אלקטרונוולט משמשות לעיתים קרובות למדידה של אנרגיות ומסות של עצמים זעירים, כגון חלקיקים יסודיים, האדרונים, גרעינים, אטומים ולעיתים רחוקות יותר, מולקולות. כך, לדוגמה, מסת המנוחה של החלקיק המסיבי בעל המסה הנמוכה ביותר, הניוטרינו, היא כ-0.12 אלקטרונוולט (סכום שלושת הטעמים). מסת המנוחה של החלקיק היסודי בעל המסה הגבוהה ביותר, קוארק עליון, היא כ-172,440,000,000 אלקטרונוולט, או 172.44 ג'יגה אלקטרונוולט (GeV). מסת המנוחה של אלקטרון היא 510.9989461 קילואלקטרונוולט (keV) וזו של פרוטון היא 938.2720813 מגה אלקטרונוולט (MeV).

כאשר יחידות אלקטרונוולט משמשות למדידת מסה, היחידה אינה אלקטרונוולט לבדו, אלא eV/c2, כלומר, אלקטרונוולט חלקי מהירות האור בריבוע. זאת, בהתאם למשוואה E=mc2. אולם, בדרך כלל, ה-c2 מושמט, מכיוון שמהירות האור היא קבועה. הלכה למעשה, מניחים כי c=1.

המרה טבעית

עקב השקילות של יחידות פלאנק, ניתן להמיר גודל נתון של אנרגיה לגודל מסוים של טמפרטורה, תדר, אורך או זמן.

במונחי טמפרטורה, אלקטרונוולט אחד שווה 11,604.5221 קלווין. זאת, לפי קבוע בולצמן והמשוואה E = kBT.

במונחי תדר, אלקטרונוולט אחד שווה 241,798,926,250,375 הרץ או כ-241.8 THz, בערך פי 2.4 מיליון מהתדר של תחנת רדיו המשדרת ב-100 MHz.

במונחי אורך, הרי בהתאם למהירות האור, אלקטרונוולט אחד שווה ‎1.23984197386209×10-6‎ מטר, כלומר, כ-1.24 מיקרון. זה הוא אורך הגל של חלקיק שהמסה שלו (או האנרגיה שלו, במקרה של חלקיק חסר מסה) היא 1 eV.

במונחי זמן, אלקטרונוולט אחד שווה ‎4.135667662×10-15‎ שניות. זה ההפרש בין שיאי גל סמוכים בגל החומר של חלקיק שמסתו היא 1 eV.

דוגמאות

הגודל הנמדדהאנרגיה
אנרגיית הפוטון של שידור רדיו בתדר 100 MHz0.0000004135667662 eV
האנרגיה הקינטית הממוצעת למולקולה באוויר בטמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס~ 0.026 eV
אנרגיית הפוטון של אור ירוק2.2 eV
אנרגיית היינון הראשונה של מימן~ 13.6 eV
מסת אלקטרון510,998.9461 eV
האנרגיה המשתחררת בעת התפרקות אטום של אורניום-235~ 200,000,000 eV
מסת פרוטון938,272,081.3 eV
מסת בוזון היגס~ 125,000,000,000 eV
האנרגיה הכוללת המקסימלית בהתנגשויות ב-LHC ב-201613,000,000,000,000 eV

ראו גם

הערות שוליים

  1. ↑ "CODATA Value: electron volt-joule relationship". NIST. 25 ביוני 2015. בדיקה אחרונה ב-28 במרץ 2017. 
  2. ↑ "CODATA Value: electron volt-kilogram relationship". NIST. 25 ביוני 2015. בדיקה אחרונה ב-28 במרץ 2017. 
This article is issued from Hamichlol. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.