Электронвольт

Электро́нво́льт (скарочана эВ або eV) — пазасістэмная адзінка вымярэння энергіі, якая шырока выкарыстоўваецца ў атамнай і квантавай фізіцы. Адзін электронвольт роўны энергіі, якая неабходная для пераносу электрона ў электрастатычным полі паміж кропкамі з розніцай патэнцыялаў 1 В. Так як праца пры пераносе зарада q роўная qU (дзе U — рознасць патэнцыялаў), а зарад электрона складае −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.

Як правіла, у электронвольтах выяўляецца маса элементарных часціц (зыходзячы з ураўнення Эйнштэйна Е = mc²). 1 эВ/c² роўны 1,782 661 758(44)·10⁻³⁶ кг, і наадварот, 1 кг роўны 5,609 589 12(14) эВ/c². 1 атамная адзінка масы роўная 931,4 МэВ/c².

У тэмпературных адзінках 1 эВ = 11 604,505(20) кельвін (гл. пастаянная Больцмана). [1]

У хіміі часта выкарыстоўваецца малярны эквівалент электронвольта. Калі адзін моль электронаў перанесены паміж кропкамі з рознасцю патэнцыялаў 1 В, ён набывае (або губляе) энергію 96 485,3383(83) Дж, роўную значэнню 1 эВ на лік Авагадра. Гэтая велічыня лікава роўная пастаяннай Фарадэя.

У электронвольтах вымераецца таксама шырыня распаду $\Gamma$ элементарных часціц і іншых квантавамеханічных станаў, напрыклад ядзерных энергетычных узроўняў. Шырыня распаду — гэта нявызначанасць энергіі стану, звязаная з часам жыцця стану $\tau$ суадносінамі нявызначанасцяў: $\Gamma = \hbar/\tau$). Часціца з шырынёй распаду 1 эВ мае час жыцця 6,582 118 89(26)·10⁻¹⁶ с. Наадварот, квантавамеханічны стан з часам жыцця 1 с мае шырыню 4,135 667 33(10)·10⁻¹⁵ эВ.

Кратныя і дзельныя адзінкі

У ядзернай фізіцы звычайна выкарыстоўваюцца велічыні кіла- ($10^3$), мега- ($10^6$) і гіга- ($10^9$) электронвольт.

Кратныя				Дзельныя
парадак	назва	азначэнне		парадак	назва	азначэнне
101 эВ	дэкаэлектронвольт	даэВ	daeV	10−1 эВ	дэцыэлектронвольт	дэВ	deV
10² эВ	гектаэлектронвольт	гэВ	heV	10−2 эВ	сантыэлектронвольт	сэВ	ceV
10³ эВ	кілаэлектронвольт	кэВ	keV	10−3 эВ	міліэлектронвольт	мэВ	meV
106 эВ	мегаэлектронвольт	МэВ	MeV	10−6 эВ	мікраэлектронвольт	мкэВ	µeV
109 эВ	гігаэлектронвольт	ГэВ	GeV	10−9 эВ	нанаэлектронвольт	нэВ	neV
1012 эВ	тэраэлектронвольт	ТэВ	TeV	10−12 эВ	пікаэлектронвольт	пэВ	peV
1015 эВ	петаэлектронвольт	ПэВ	PeV	10−15 эВ	фемтаэлектронвольт	фэВ	feV
1018 эВ	экзаэлектронвольт	ЭэВ	EeV	10−18 эВ	атаэлектронвольт	аэВ	aeV
1021 эВ	зетаэлектронвольт	ЗэВ	ZeV	10−21 эВ	зептаэлектронвольт	зэВ	zeV
1024 эВ	ётаэлектронвольт	ІэВ	YeV	10−24 эВ	ёктаэлектронвольт	іэВ	yeV

Некаторыя значэнні энергіі ў электронвольтах

Цеплавая энергія паступальнага руху адной малекулы пры пакаёвай тэмпературы	0,025 эВ
Энергія іанізацыі атама вадарода	13,6 эВ
Энергія электрона ў прамянёвай трубцы тэлевізара	Парадку 20 кэВ
Энергіі касмічных прамянёў	1 МэВ — 1000 ТэВ
Тыповая энергія ядзернага распаду:
альфа-часціцы	2-10 МэВ
бэта-часціцы і гама-прамяні	0-20 МэВ