Elektroni-volt (eV) ni kitengo cha nishati kinachotumiwa sana katika fizikia, hasa fizikia ya atomiki, nyuklia na chembe. Elektroni-volti moja ni nishati inayopatikana na elektroni moja inayoharakishwa kupitia tofauti inayoweza kutokea ya volti 1. Ingawa joules ni kitengo cha SI, volt-elektroni ni angavu zaidi katika mizani ndogo ambapo kiasi cha nishati ni kidogo sana.
Mfumo
1 eV = 1.602 × 10⁻¹⁹ joules
Ili kubadilisha:
Energy (J) = Energy (eV) × 1.602 × 10⁻¹⁹
Energy (eV) = Energy (J) / 1.602 × 10⁻¹⁹
Au kwa kutumia nukuu 1 eV = 1.602e-19 J.
Mfano Kazi
Elektroni huharakishwa kupitia uwezo wa volt 100. Je, inapata nishati gani katika joules?
Energy = 100 eV × 1.602 × 10⁻¹⁹ J/eV
= 1.602 × 10⁻¹⁷ J
Katika joules, hii ni idadi ndogo sana. Katika eV, ni eV 100 tu - rahisi zaidi.
Mizani ya Kawaida ya Nishati katika Fizikia
| Mizani | Nishati ya Kawaida |
|---|---|
| Vifungo vya kemikali | 1–10 eV |
| Ionization ya atomiki | 10-20 eV |
| Picha za X-ray | 1,000–10,000 eV (keV) |
| Mionzi ya Gamma | > 1,000,000 eV (MeV) |
| Viongeza kasi vya chembe | GeV (giga-eV) au TeV (tera-eV) |
Kutumia eV hufanya mizani hii kulinganishwa mara moja.
Nishati ya Photon
Fotoni zina nishati inayohusiana na frequency:
E = h × f
Ambapo h = 6.626 × 10⁻³⁴ J·s ni thabiti ya Planck. Katika eV, hii inakuwa:
E = 4.136 × 10⁻¹⁵ eV·s × f
Fotoni ya mwanga inayoonekana (marudio 5 × 10¹⁴ Hz) ina nishati:
E = 4.136 × 10⁻¹⁵ × 5 × 10¹⁴ = 2.07 eV
Rahisi zaidi kuliko kompyuta katika joules.
Kinetic Energy katika eV
Katika fizikia ya chembe, nishati ya kinetic ya chembe inayoharakishwa kupitia V inayoweza kutokea ni:
KE (eV) = (charge in electrons) × V (volts)
Protoni inayoharakishwa kupitia volti milioni 1 hupata eV milioni 1 au MeV 1 ya nishati ya kinetic. Urahisi huu ndio sababu eV ni ya kawaida katika fizikia ya nishati ya juu.
#Vidokezo
Wakati wa kufanya kazi katika fizikia, tumia eV kwa mizani ya atomiki, joules kwa mifumo ya macroscopic. Vizidishi vya kawaida: keV (10³ eV), MeV (10⁶ eV), GeV (10⁹ eV), TeV (10¹² eV). Pia kumbuka kuwa eV hupima nishati bila kujali ikiwa ni ya kinetic, umeme, au sumakuumeme.
Tumia Electron-Volt to Joule Converter kubadilisha kati ya eV na joule papo hapo.