Electroni volți

În fizică electronvoltul sau volt-electronul (simbolul eV ) ^{[1] [2] [3]} este o unitate de măsură a energiei , utilizată pe scară largă în câmpurile atomice și subatomice .

Este definită ca energia câștigată (sau pierdută) de sarcina electrică a unui singur electron , care se deplasează în vid între două puncte dintr-o regiune între care există o diferență de potențial electrostatic de 1 volt .

Multiplele sale keV , MeV , GeV , TeV sunt utilizate pe scară largă: vezi prefixele SI în acest sens. Cu toate acestea, electronvoltul nu este o unitate de măsură a Sistemului Internațional de Unități ; este, prin urmare, o unitate practică, cum ar fi anul luminos ^[4] sau litrul, sau chiar empirică, cum ar fi gradul de temperatură (deoarece derivă direct dintr-un instrument).

Adesea, pentru comoditate, multiplii electronvoltului nu se pronunță așa cum se utilizează cu alte unități de măsură (de exemplu megajoule), ci se pronunță pe măsură ce sunt scrise (de exemplu, "keV", "MeV", "GeV", "TeV", în loc de "kiloelectronvolt", "megaelectronvolt", "gigaelectronvolt" și "teraelectronvolt").

Conversii

Un electronvolt este 1 volt (adică 1 joule împărțit la 1 coulomb ) înmulțit cu sarcina unui electron; corespunde unei cantități foarte mici de energie , egală cu inversul numărului Coulomb :

1 eV = 0.1602176634 aJ = 1.602176634 x 10 ^-19 J

În chimie se folosește de obicei pentru ca energia de ionizare să se refere la un mol , din motive istorice. Înmulțind cu numărul lui Avogadro obținem:

1 eV = 96,485543 kJ / mol

1 eV = 1,602176634 x 10 ^-12 erg

1 amu = 0,9315 GeV

Utilizări

În fizica particulelor , megaelettronvoltul (1 MeV = 10 ⁶ eV) și gigaelettronvoltul (1 GeV = 10 ⁹ eV) sunt utilizate pentru a măsura masa particulelor elementare, utilizând „ ecuația relativității speciale de conversie: E = mc , unde E înseamnă energie, m pentru masă și c este viteza luminii în vid. ^[5] În aceste unități, masa unui electron este 0,511 MeV / c ² , iar cea a unui proton 938 MeV / c ² ; cea a bosonului Higgs , conform datelor experimentale obținute în 2012, ar trebui să fie 125,3 GeV / c ² . ^[6]

Pentru comparație, energia cinetică a particulelor încărcate generate într-o explozie nucleară variază de la 0,3 la 3 MeV. O moleculă atmosferică normală are o energie de aproximativ 0,03 eV. Un sistem, a cărui temperatură absolută în unități tehnice ( kelvin sau rankină ) are o valoare egală cu T, are o valoare a temperaturii în unități de energie (de exemplu, joule sau erg ) egală cu k _B T, unde k _B este constanta lui Boltzmann . Valoarea eV corespunzătoare se obține împărțind din nou temperatura în unități de energie la valoarea sarcinii fundamentale (în eV / unitate de energie adoptată). Masa este adesea măsurată în eV / c ² (sau în multiplii săi MeV / c ² și GeV / c ² ), unde se utilizează un sistem de unități naturale, setând c = 1, care este util pentru analiza teoretică.

În spectroscopie , electronii volți sunt utilizați pentru a exprima energia de legare a unui electron într-un orbital atomic și energia fotonilor utilizată pentru a testa proprietățile sale ( spectroscopie fotoelectronică și spectroscopie de absorbție a razelor X ). De exemplu, ejectarea unui electron din cea mai profundă stare a unui atom de argint necesită o radiație de 25 514 eV, tipică razelor X dure .

Notă

Alte proiecte

• Wikționarul conține dicționarul lema « electronvolt »

linkuri externe

• Elettronvolt , pe Treccani.it - ​​Enciclopedii online , Institutul Enciclopediei Italiene .
• ( EN ) Elettronvolt , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.

Portalul chimiei

Portalul de fizică

Portal de metrologie