ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ವೋಲ್ಟ್ (eV) ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಪರಮಾಣು, ಪರಮಾಣು ಮತ್ತು ಕಣ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯ ಘಟಕವಾಗಿದೆ. ಒಂದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ವೋಲ್ಟ್ ಎಂದರೆ 1 ವೋಲ್ಟ್ನ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸದ ಮೂಲಕ ವೇಗವರ್ಧಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ನಿಂದ ಪಡೆದ ಶಕ್ತಿ. ಜೌಲ್ಗಳು SI ಘಟಕವಾಗಿದ್ದರೂ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ವೋಲ್ಟ್ಗಳು ಉಪಪರಮಾಣು ಮಾಪಕಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಅರ್ಥಗರ್ಭಿತವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಅಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣಗಳು ನಂಬಲಾಗದಷ್ಟು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುತ್ತವೆ.
ಫಾರ್ಮುಲಾ
1 eV = 1.602 × 10⁻¹⁹ joules
ಪರಿವರ್ತಿಸಲು:
Energy (J) = Energy (eV) × 1.602 × 10⁻¹⁹
Energy (eV) = Energy (J) / 1.602 × 10⁻¹⁹
ಅಥವಾ 1 eV = 1.602e-19 J ಸಂಕೇತವನ್ನು ಬಳಸುವುದು.
ಕೆಲಸ ಮಾಡಿದ ಉದಾಹರಣೆ
100-ವೋಲ್ಟ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಮೂಲಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಜೌಲ್ಗಳಲ್ಲಿ ಅದು ಯಾವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ?
Energy = 100 eV × 1.602 × 10⁻¹⁹ J/eV
= 1.602 × 10⁻¹⁷ J
ಜೌಲ್ಗಳಲ್ಲಿ, ಇದು ನಂಬಲಾಗದಷ್ಟು ಸಣ್ಣ ಸಂಖ್ಯೆಯಾಗಿದೆ. eV ನಲ್ಲಿ, ಇದು ಸರಳವಾಗಿ 100 eV - ಹೆಚ್ಚು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ.
ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯ ಶಕ್ತಿ ಮಾಪಕಗಳು
| ಸ್ಕೇಲ್ | ವಿಶಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿ |
|---|---|
| ರಾಸಾಯನಿಕ ಬಂಧಗಳು | 1–10 ಇವಿ |
| ಪರಮಾಣು ಅಯಾನೀಕರಣ | 10-20 ಇವಿ |
| ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಫೋಟಾನ್ಗಳು | 1,000–10,000 eV (keV) |
| ಗಾಮಾ ಕಿರಣಗಳು | > 1,000,000 eV (MeV) |
| ಕಣ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳು | GeV (giga-eV) ಅಥವಾ TeV (tera-eV) |
eV ಅನ್ನು ಬಳಸುವುದರಿಂದ ಈ ಮಾಪಕಗಳನ್ನು ತಕ್ಷಣವೇ ಹೋಲಿಸಬಹುದಾಗಿದೆ.
ಫೋಟಾನ್ ಶಕ್ತಿ
ಫೋಟಾನ್ಗಳು ಆವರ್ತನಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ:
E = h × f
ಅಲ್ಲಿ h = 6.626 × 10⁻³⁴ J·s ಪ್ಲ್ಯಾಂಕ್ನ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. eV ನಲ್ಲಿ, ಇದು ಆಗುತ್ತದೆ:
E = 4.136 × 10⁻¹⁵ eV·s × f
ಗೋಚರ ಬೆಳಕಿನ ಫೋಟಾನ್ (ಆವರ್ತನ 5 × 10¹⁴ Hz) ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ:
E = 4.136 × 10⁻¹⁵ × 5 × 10¹⁴ = 2.07 eV
ಜೂಲ್ಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಮಾಡುವುದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಸುಲಭ.
eV ನಲ್ಲಿ ಚಲನ ಶಕ್ತಿ
ಕಣ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ, ಸಂಭಾವ್ಯ V ಮೂಲಕ ವೇಗವರ್ಧಿತ ಕಣದ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯು ಸರಳವಾಗಿದೆ:
KE (eV) = (charge in electrons) × V (volts)
1 ಮಿಲಿಯನ್ ವೋಲ್ಟ್ಗಳ ಮೂಲಕ ವೇಗವರ್ಧಿತ ಪ್ರೋಟಾನ್ 1 ಮಿಲಿಯನ್ eV ಅಥವಾ 1 MeV ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ. ಈ ಸರಳತೆಯಿಂದಾಗಿಯೇ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ eV ಪ್ರಮಾಣಿತವಾಗಿದೆ.
ಸಲಹೆಗಳು
ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವಾಗ, ಪರಮಾಣು ಮಾಪಕಗಳಿಗೆ eV, ಮ್ಯಾಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಕ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಜೌಲ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಗುಣಕಗಳು: keV (10³ eV), MeV (10⁶ eV), GeV (10⁹ eV), TeV (10¹² eV). eV ಇದು ಚಲನ, ವಿದ್ಯುತ್ ಅಥವಾ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಎಂಬುದನ್ನು ಲೆಕ್ಕಿಸದೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನೆನಪಿಡಿ.
eV ಮತ್ತು ಜೌಲ್ಗಳ ನಡುವೆ ತಕ್ಷಣವೇ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ನಮ್ಮ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ವೋಲ್ಟ್ ಟು ಜೌಲ್ ಪರಿವರ್ತಕ ಬಳಸಿ.