Elektronvolts

Vikipēdijas lapa
Jump to navigation Jump to search

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

1eV = 1,602 176 487(40)×10−19 J = 1,602 176 487(40)×10−12 erg.

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