МэВ

Материал из свободной русской энциклопедии «Традиция»
Перейти к: навигация, поиск

Электро́нво́льт (сокращённо эВ или eV) — внесистемная единица измерения энергии, широко используемая в атомной и молекулярной физика, а также в квантовой физике. Один электронвольт равен энергии, которая необходима для переноса электрона в электростатическом поле между точками с разницей потенциалов 1 В. Так как работа при переносе заряда q равна qU (где U — разность потенциалов), а заряд электрона составляет −1,602 176 487(40)×10−19 Кл, то

1 эВ = 1,602 176 487(40)×10−19 Дж = 1,602 176 487(40)×10−12 эрг.

Как правило, через электронвольт выражается и масса элементарных частиц (исходя из уравнения Эйнштейна Е = mc²). 1 эВ/c² равен 1,782 661 758(44)·10−36 кг, и напротив, 1 кг равен 5,609 589 12(14)·1035 эВ/c². 1 атомная единица массы равна 931,4 МэВ/c².

В температурных единицах 1 эВ = 11 604,505(20) кельвин (см. постоянная Больцмана). [1]

В химии часто используется молярный эквивалент электронвольта. Если один моль электронов перенесён между точками с разностью потенциалов 1 В, он приобретает (или теряет) энергию 96 485,3383(83) Дж, равную произведению 1 эВ на число Авогадро. Эта величина численно равна постоянной Фарадея.

В электронвольтах измеряется также ширина распада \(\Gamma\) элементарных частиц и других квантовомеханических состояний, например ядерных энергетических уровней. Ширина распада — это неопределённость энергии состояния, связанная с временем жизни состояния \(\tau\) соотношением неопределённостей: \(\Gamma = \hbar/\tau\)). Частица с шириной распада 1 эВ имеет время жизни 6,582 118 89(26)·10−16 с. Напротив, квантовомеханическое состояние с временем жизни 1 с имеет ширину 4,135 667 33(10)·10−15 эВ.

Кратные и дольные единицы[править]

В ядерной физике обычно используются величины кило- (\(10^3\)), мега- (\(10^6\)) и гига- (\(10^9\)) электронвольт.

Кратные Дольные
величина название обозначение величина название обозначение
101 эВ декаэлектронвольт даэВ daeV 10−1 эВ дециэлектронвольт дэВ deV
102 эВ гектоэлектронвольт гэВ heV 10−2 эВ сантиэлектронвольт сэВ ceV
103 эВ килоэлектронвольт кэВ keV 10−3 эВ миллиэлектронвольт мэВ meV
106 эВ мегаэлектронвольт МэВ MeV 10−6 эВ микроэлектронвольт мкэВ µeV
109 эВ гигаэлектронвольт ГэВ GeV 10−9 эВ наноэлектронвольт нэВ neV
1012 эВ тераэлектронвольт ТэВ TeV 10−12 эВ пикоэлектронвольт пэВ peV
1015 эВ петаэлектронвольт ПэВ PeV 10−15 эВ фемтоэлектронвольт фэВ feV
1018 эВ эксаэлектронвольт ЭэВ EeV 10−18 эВ аттоэлектронвольт аэВ aeV
1021 эВ зеттаэлектронвольт ЗэВ ZeV 10−21 эВ зептоэлектронвольт зэВ zeV
1024 эВ йоттаэлектронвольт ИэВ YeV 10−24 эВ йоктоэлектронвольт иэВ yeV
     применять не рекомендуется

Некоторые значения энергии в электронвольтах[править]

Тепловая энергия поступательного движения одной молекулы при комнатной температуре
0,025 эВ
Энергия ионизации атома водорода
13,6 эВ
Энергия электрона в лучевой трубке телевизора
Порядка 20 кэВ
Энергии космических лучей
1 МэВ — 1000 ТэВ
Типичная энергия ядерного распада:
альфа-частицы
2-10 МэВ
бета-частицы и гамма-лучи
0-20 МэВ