Elektronvolt (eV) je jednotka energie běžně používaná ve fyzice, zejména v atomové, jaderné a částicové fyzice. Jeden elektronvolt je energie získaná jedním elektronem urychleným přes rozdíl potenciálů 1 volt. Zatímco jouly jsou jednotkou SI, elektronvolty jsou intuitivnější v subatomárních měřítkách, kde jsou množství energie neuvěřitelně malá.

Vzorec

1 eV = 1.602 × 10⁻¹⁹ joules

Převod:

Energy (J) = Energy (eV) × 1.602 × 10⁻¹⁹
Energy (eV) = Energy (J) / 1.602 × 10⁻¹⁹

Nebo pomocí zápisu 1 eV = 1,602e-19 J.

Zpracovaný příklad

Elektron je urychlován přes potenciál 100 V. Jakou energii získá v joulech?

Energy = 100 eV × 1.602 × 10⁻¹⁹ J/eV
       = 1.602 × 10⁻¹⁷ J

V joulech je to neuvěřitelně malé číslo. V eV je to jednoduše 100 eV - mnohem pohodlnější.

Běžné energetické stupnice ve fyzice

Měřítko Typická energie
Chemické vazby 1-10 eV
Atomová ionizace 10-20 eV
Rentgenové fotony 1 000-10 000 eV (keV)
Gama záření > 1 000 000 eV (MeV)
Urychlovače částic GeV (giga-eV) nebo TeV (tera-eV).

Použití eV umožňuje okamžité srovnání těchto měřítek.

Fotonová energie

Fotony mají energii závislou na frekvenci:

E = h × f

Kde h = 6,626 × 10-³⁴ J-s je Planckova konstanta. V eV to znamená:

E = 4.136 × 10⁻¹⁵ eV·s × f

Foton viditelného světla (frekvence 5 × 10¹⁴ Hz) má energii:

E = 4.136 × 10⁻¹⁵ × 5 × 10¹⁴ = 2.07 eV

Je to mnohem jednodušší než počítat v joulech.

Kinetická energie v eV

V částicové fyzice je kinetická energie částice urychlené přes potenciál V jednoduše:

KE (eV) = (charge in electrons) × V (volts)

Proton urychlený na 1 milion voltů získá 1 milion eV neboli 1 MeV kinetické energie. Tato jednoduchost je důvodem, proč je eV standardem ve fyzice vysokých energií.

Tipy

Při práci ve fyzice používejte eV pro atomární měřítka, jouly pro makroskopické systémy. Běžné násobky: keV (10³ eV), MeV (10⁶ eV), GeV (10⁹ eV), TeV (10¹² eV). Nezapomeňte také, že eV měří energii bez ohledu na to, zda je kinetická, elektrická nebo elektromagnetická.

Použijte náš Převodník elektronvolt na joule pro okamžitý převod mezi eV a jouly.