Что такое эв в физике

Электрон-вольт, единица энергии

Электронвольт (электрон-вольт, электроновольт) — единица измерения электрической энергии, используемая в атомной и молекулярной физике.

Как мы увидим, джоуль оказывается слишком крупной единицей для измерения энергии электронов, атомов, молекул как в атомной и ядерной физике, так и в химии и молекулярной биологии. Здесь удобнее пользоваться единицей электрон-вольт (эВ). Один электрон-вольт равен энергии, которую приобретает электрон, проходя разность потенциалов 1 В (вольт). Заряд электрона равен 1,6*10 -19 Кл, и, поскольку изменение потенциальной энергии равно qV,

1 эВ = (1,6*10 -19 Кл)(1,0 В) =1,6*10 -19 Дж.

Электрон, ускоренный разностью потенциалов 1000 В, теряет потенциальную энергию 1000 эВ и приобретает кинетическую энергию 1000 эВ (или 1 кэВ). Если той же разностью потенциалов ускорить частицу с вдвое большим зарядом (2е = 3,2*10 -19 Кл), ее энергия изменится на 2000 эВ.

Электрон-вольт — удобная единица для измерения энергии молекул и элементарных частиц, но он не принадлежит к системе СИ. Поэтому при расчетах следует переводить электрон-вольты в джоули, пользуясь приведенным выше коэффициентом.

Электрический потенциал уединенного точечного заряда

Электрический потенциал на расстоянии r от уединенного точечного заряда Q можно получить непосредственно из формулы (24.4).

Электрическое поле точечного заряда имеет напряженность

и направлено вдоль радиуса от заряда (или к заряду, если Q

Замечания и предложения принимаются и приветствуются!

Единицы измерения расстояний, энергий и масс

Атомные ядра и составляющие их частицы очень маленькие, поэтому измерять их в метрах или сантиметрах неудобно. Физики измеряют их в фемтометрах (фм). 1 фм = 10 –15 м, или одна квадриллионная доля метра. Это в миллион раз меньше нанометра (типичный размер молекул). Размер протона или нейтрона как раз примерно 1 фм. Существуют тяжелые частицы, размер которых еще меньше.

Энергии в мире элементарных частиц тоже слишком малы, чтоб измерять их в Джоулях. Вместо этого используют единицу энергии электронвольт (эВ). 1 эВ, по определению, это энергия, которую приобретет электрон в электрическом поле при прохождении разности потенциалов в 1 Вольт. 1 эВ примерно равен 1,6·10 –19 Дж. Электронвольт удобен для описания атомных и оптических процессов. Например, молекулы газа при комнатной температуре имеют кинетическую энергию примерно 1/40 электронвольта. Кванты света, фотоны, в оптическом диапазоне имеют энергию около 1 эВ.

Явления, происходящие внутри ядер и внутри элементарных частиц, сопровождаются гораздо большими изменениями энергии. Здесь уже используются мегаэлектронвольты (МэВ), гигаэлектронвольты (ГэВ) и даже тераэлектронвольты (ТэВ). Например, протоны и нейтроны движутся внутри ядер с кинетической энергией в несколько десятков МэВ. Энергия протон-протонных или электрон-протонных столкновений, при которых становится заметна внутренняя структура протона, составляет несколько ГэВ. Для того, чтобы родить самые тяжелые из известных на сегодня частиц — топ-кварки, — требуется сталкивать протоны с энергией около 1 ТэВ.

Между шкалой расстояний и шкалой энергии можно установить соответствие. Для этого можно взять фотон с длиной волны L и вычислить его энергию: E = c·h/L. Здесь c — скорость света, а h — постоянная Планка, фундаментальная квантовая константа, равная примерно 6,62·10 –34 Дж·сек. Это соотношение можно использовать не только для фотона, но и более широко, при оценке энергии, необходимой для изучения материи на масштабе L. В «микроскопических» единицах измерения 1 ГэВ отвечает размеру примерно 1,2 фм.

Согласно знаменитой формуле Эйнштейна E₀ = mc 2 , масса и энергия покоя тесно взаимосвязаны. В мире элементарных частиц эта связь проявляется самым непосредственным образом: при столкновении частиц с достаточной энергией могут рождаться новые тяжелые частицы, а при распаде покоящейся тяжелой частицы разница масс переходит в кинетическую энергию получившихся частиц.

По этой причине массы частиц тоже принято выражать в электронвольтах (а точнее, в электронвольтах, деленных на скорость света в квадрате). 1 эВ соответствует массе всего в 1,78·10 –36 кг. Электрон в этих единицах весит 0,511 МэВ, а протон 0,938 ГэВ. Открыто множество и более тяжелых частиц; рекордсменом пока является топ-кварк с массой около 170 ГэВ. Самые легкие из известных частиц с ненулевой массой — нейтрино — весят всего несколько десятков мэВ (миллиэлектронвольт).

ЭЛЕКТРОНВОЛЬТ

внесистемная единица энергии, равная энергии, приобретаемой частицей, несущей один элементарный заряд (заряд электрона) при перемещении в ускоряющем электрическое поле между двумя точками с разностью потенциалов 1 в. Обозначения: русское — эв, международное — eV.

1 эв = 1,60219․10 -19 дж. Применяются кратные единицы килоэлектронвольт (кэв, keV), равный 10 3 эв, мегаэлектронвольт (Мэв, MeV), равный 10 6 эв. Часто в эв выражают массу элементарных частиц, что основано на уравнении Эйнштейна Е = mc 2 , связывающем массу частицы т с её полной энергией Е; с — Скорость света. Энергия, соответствующая одной атомной единице массы (См. Атомные единицы массы), равна (931,5016 ± 0,0026) Мэв.

Найдено 2 изображения:

Изображения из описаний на этой странице

электрон-вольт сущ., кол-во синонимов: 1 • электроновольт (1) Словарь синонимов ASIS.В.Н. Тришин.2013. .

. Синонимы: электроновольт

ЭЛЕКТРОНВОЛЬТ, внесистемная единица энергии, равная энергии, приобретаемой частицей, несущей один элементарный заряд (заряд электрона) при перемещении в ускоряющем электрич. поле между двумя точками с разностью потенциалов 1 в. Обозначения: рус. — эв, междунар.- eV.

1 эв = 1,60219- 10 -19 дж. Применяются кратные единицы килоэлектронвольт (кэв, keV), равный 10 3 эв, мегаэлектронвольт (Мэв, MeV), равный 10 6 эв. Часто в эв выражают массу элементарных частиц, что основано на уравнении Эйнштейна Е = mс 2 , связывающем массу частицы m с её полной энергией Е; с — скорость света. Энергия, соответствующая одной атомной единице массы, равна (931,5016+0,0026) Мэв.

(эВ, eV), внесистемная ед. энергии, применяется для измерения энергии микрочастиц, имеющих электрич. заряд. 1 эВ=1,60201Х10-19 Дж=1,60201•10-12 эрг. Если заряж. ч-цы с единичным зарядом свою кинетич. энергию ?кин=3/2kТ приобретают, пробегая разность потенциалов U, то 3/2kT=eU,

где k — Больцмана постоянная, e — заряд эл-на.

При U=1В соответствующая темп-ра T=2e/3k =7733 К. В случае, когда величину kT выражают в эВ, значению kT=1 эВ соответствует темп-ра T»11600 К. Часто в эВ выражают массу микрочастиц на основе установленного А. Эйнштейном соотношения ?=mc2 между массой m и энергией ?. 1 атомная единица массы=931,5016(26) МэВ.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1983 .

ЭЛЕКТРОНВОЛЬТ

(эВ, eV) -внесистемная единица энергии. Применяется чаще всего для измерения энергии в физике микромира. 1 эВ-энергия, к-рую приобретает электрон при прохождении разности потенциала в 1 В. 1 эВ= 1,60219 . 10 -19 Дж= 1,60219 . 10 -12 эрг. 1 эВ на одну частицу соответствует 23,0 ккал/моль. Значению kT=1 эВ соответствует Т=11600 К. Часто в эВ выражают массу микрочастиц на основе установленного А. Эйнштейном (A. Einstein) соотношения =тс 2 . между массой т и энергией . 1 атомная единица массы =931,49432(28) МэВ.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1988 .

Русский [ править ]

Корень: -электр-; суффикс: -он; корень: -вольт- [Тихонов, 1996] .

Произношение [ править ]

• МФА: ед. ч. [ ɛlʲɪkˌtronˈvolʲt ], мн. ч. [ ɛlʲɪkˌtronˈvolʲtɨ ]

Семантические свойства [ править ]

Значение [ править ]

1. физ. внесистемная единица измеренияэнергии, используемая в атомной и ядерной физике, в физике элементарных частиц и в близких и родственных областях науки; энергия, приобретаемая электроном при прохождении разности потенциалов в один вольт ◆ В шаровых молниях имеются быстрые электроны с энергией порядка 10 миллионов электронвольт . Александр Власов, «Шаровая молния — индукционный разряд в вихревом кольце?», 2009 // «Наука и жизнь» [НКРЯ] ◆ В электронвольтах измеряют не только энергию, но и массу. Е. Лозовская, «„Лоб в лоб“ на скорости света», 2008 // «Наука и жизнь» [НКРЯ]

Синонимы [ править ]

1. эВ; устар.:электрон-вольт, электроновольт

Антонимы [ править ]

Гиперонимы [ править ]

Гипонимы [ править ]

1. гектоэлектронвольт, гигаэлектронвольт, килоэлектронвольт, мегаэлектронвольт, тераэлектронвольт, петаэлектронвольт

Родственные слова [ править ]

Ближайшее родство