Elektronvolts[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]
Elektronvolts (saīsināti eV) ir enerģijas ārpussistēmas mērvienība, kas plaši tiek lietota atomfizikā, kvantu fizikā un citās fizikas nozarēs. Ja starp diviem punktiem elektriskais potenciāls ir 1 volts, tad, lai pārnestu elektronu no viena punkta uz otru starp tiem esošajā elektrostatiskajā laukā, nepieciešama 1 eV liela enerģija.
Tā kā lādiņa q pārnešanai nepieciešamais darbs ir vienāds ar qU, kur U - potenciālu starpība, bet elektrona lādiņš ir −1,602 176 487(40)×10−19 C, tad
Elektronvoltos mēdz izteikt arī elementārdaļiņu masu, izmantojot Einšteina vienādojumu Е=mc2. 1 eV/c2=1,782 661 758(44)·10−36 kg un, otrādi, 1 kg=5,609 589 12(14)·1035 eV/c2. 1 atommasas vienība atbilst 931,4 MeV/c2. Izsakot masu elektronvoltos, dalītāju c2 dažkārt neraksta.
Temperatūras mērvienībās 1 eV atbilst 11 604,505(20) kelviniem. Ideālai vienatomu gāzei parastā temperatūrā (300K) katrai brīvības pakāpei atbilst 0,013 eV liela enerģija. Tā kā gāzes atomiem ir 3 brīvības pakāpes, katra atoma kopējā enerģija ir 3 reizes lielāka (sk. arī Bolcmaņa konstante).
Elektronvolta molārais ekvivalents
[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]Ķīmijā bieži tiek izmantots elektronvolta molārais ekvivalents, kas vienāds ar 1 eV reizinājumu ar Avogadro skaitli. Skaitliski tas atbilst 96 485,3383(83) J jeb Faradeja konstantei. Ja viens mols elektronu tiek pārnests starp punktiem ar potenciālu starpību 1 V, tad tas iegūst vai zaudē elektronvolta molārajam ekvivalentam atbilstošu enerģiju.
Daudzkārtņi
[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]Kodolfizikā un elementārdaļiņu fizikā parasti izmanto elektronvolta daudzkārtņus - kiloelektronvoltu (1 keV=103 eV), megaelektronvoltu (1 MeV=106 eV), gigaelektronvoltu (1 GeV=109 eV), teraelektronvoltu (1 TeV=1012 eV).
Dažu enerģiju vērtības elektronvoltos
[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]Enerģijas veids | Vērtība |
---|---|
Molekulas siltumkustības enerģija istabas temperatūrā | 0,025 eV |
Ūdeņraža atoma jonizācijas enerģija | 13,6 eV |
Elektrona enerģija televizora kineskopā | apmēram 20 keV |
Alfa daļiņas enerģija | 2-10 MeV |
Beta un gamma daļiņu enerģijas | līdz 20 MeV |
Kosmisko staru daļiņu enerģija | 1 MeV līdz 1000 TeV |