Elektron-volt (eV) er en energienhed, der ofte bruges i fysik, især atom-, kerne- og partikelfysik. Et elektron-volt er den energi, som en enkelt elektron får, når den accelereres gennem en potentialeforskel på 1 volt. Mens joule er SI-enheden, er elektronvolt mere intuitivt på subatomar skala, hvor energimængderne er utroligt små.

Formlen

1 eV = 1.602 × 10⁻¹⁹ joules

For at konvertere:

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

Eller ved at bruge notationen 1 eV = 1,602e-19 J.

Gennemført eksempel

En elektron accelereres gennem et potentiale på 100 volt. Hvilken energi får den i joule?

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

I joule er det et utroligt lille tal. I eV er det bare 100 eV - det er meget mere praktisk.

Almindelige energiskalaer i fysik

Skala Typisk energi
Kemiske bindinger 1-10 eV
Atomar ionisering 10-20 eV
Røntgenfotoner 1.000-10.000 eV (keV)
Gammastråler > 1.000.000 eV (MeV)
Partikelacceleratorer GeV (giga-eV) eller TeV (tera-eV)

Ved at bruge eV bliver disse skalaer umiddelbart sammenlignelige.

Fotonenergi

Fotoner har energi relateret til frekvens:

E = h × f

Hvor h = 6,626 × 10-³⁴ J-s er Plancks konstant. I eV bliver dette til:

E = 4.136 × 10⁻¹⁵ eV·s × f

En foton af synligt lys (frekvens 5 × 10¹⁴ Hz) har energi:

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

Meget nemmere end at regne i joule.

Kinetisk energi i eV

I partikelfysikken er den kinetiske energi for en partikel, der accelereres gennem et potentiale V, ganske enkelt:

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

En proton, der accelereres med 1 million volt, får 1 million eV eller 1 MeV kinetisk energi. Denne enkelhed er grunden til, at eV er standard i højenergifysik.

Tips

Når du arbejder med fysik, skal du bruge eV til atomare skalaer og joule til makroskopiske systemer. Almindelige multipla: keV (10³ eV), MeV (10⁶ eV), GeV (10⁹ eV), TeV (10¹² eV). Husk også, at eV måler energi, uanset om den er kinetisk, elektrisk eller elektromagnetisk.

Brug vores Electron-Volt to Joule Converter til at konvertere mellem eV og joule med det samme.