ఎలక్ట్రాన్-వోల్ట్ (eV) అనేది భౌతిక శాస్త్రంలో, ముఖ్యంగా పరమాణు, అణు మరియు కణ భౌతిక శాస్త్రంలో సాధారణంగా ఉపయోగించే శక్తి యొక్క యూనిట్. ఒక ఎలక్ట్రాన్-వోల్ట్ అనేది 1 వోల్ట్ సంభావ్య వ్యత్యాసం ద్వారా వేగవంతం చేయబడిన ఒక ఎలక్ట్రాన్ ద్వారా పొందిన శక్తి. జూల్స్ SI యూనిట్ అయితే, ఎలక్ట్రాన్-వోల్ట్లు సబ్టామిక్ స్కేల్స్లో మరింత సహజంగా ఉంటాయి, ఇక్కడ శక్తి పరిమాణాలు చాలా తక్కువగా ఉంటాయి.
ఫార్ములా
1 eV = 1.602 × 10⁻¹⁹ joules
మార్చడానికి:
Energy (J) = Energy (eV) × 1.602 × 10⁻¹⁹
Energy (eV) = Energy (J) / 1.602 × 10⁻¹⁹
లేదా 1 eV = 1.602e-19 J అనే సంజ్ఞామానాన్ని ఉపయోగించడం.
పనిచేసిన ఉదాహరణ
ఎలక్ట్రాన్ 100-వోల్ట్ పొటెన్షియల్ ద్వారా వేగవంతం అవుతుంది. జూల్స్లో ఇది ఏ శక్తిని పొందుతుంది?
Energy = 100 eV × 1.602 × 10⁻¹⁹ J/eV
= 1.602 × 10⁻¹⁷ J
జూల్స్లో, ఇది చాలా చిన్న సంఖ్య. eVలో, ఇది కేవలం 100 eV - మరింత సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది.
భౌతిక శాస్త్రంలో సాధారణ శక్తి ప్రమాణాలు
| స్కేల్ | సాధారణ శక్తి |
|---|---|
| రసాయన బంధాలు | 1–10 eV |
| పరమాణు అయనీకరణం | 10-20 eV |
| ఎక్స్-రే ఫోటాన్లు | 1,000–10,000 eV (keV) |
| గామా కిరణాలు | > 1,000,000 eV (MeV) |
| పార్టికల్ యాక్సిలరేటర్లు | GeV (giga-eV) లేదా TeV (tera-eV) |
eVని ఉపయోగించడం వలన ఈ ప్రమాణాలను వెంటనే పోల్చవచ్చు.
ఫోటాన్ శక్తి
ఫోటాన్లు ఫ్రీక్వెన్సీకి సంబంధించిన శక్తిని కలిగి ఉంటాయి:
E = h × f
ఇక్కడ h = 6.626 × 10⁻³⁴ J·s అనేది ప్లాంక్ స్థిరాంకం. eVలో, ఇది అవుతుంది:
E = 4.136 × 10⁻¹⁵ eV·s × f
కనిపించే కాంతి యొక్క ఫోటాన్ (ఫ్రీక్వెన్సీ 5 × 10¹⁴ Hz) శక్తిని కలిగి ఉంటుంది:
E = 4.136 × 10⁻¹⁵ × 5 × 10¹⁴ = 2.07 eV
జూల్స్లో కంప్యూటింగ్ చేయడం కంటే చాలా సులభం.
eVలో కైనటిక్ ఎనర్జీ
కణ భౌతిక శాస్త్రంలో, సంభావ్య V ద్వారా వేగవంతం చేయబడిన కణం యొక్క గతిశక్తి కేవలం:
KE (eV) = (charge in electrons) × V (volts)
1 మిలియన్ వోల్ట్ల ద్వారా వేగవంతమైన ప్రోటాన్ 1 మిలియన్ eV లేదా 1 MeV గతి శక్తిని పొందుతుంది. ఈ సరళత వలన అధిక-శక్తి భౌతిక శాస్త్రంలో eV ప్రామాణికమైనది.
చిట్కాలు
భౌతిక శాస్త్రంలో పని చేస్తున్నప్పుడు, పరమాణు ప్రమాణాల కోసం eVని, మాక్రోస్కోపిక్ సిస్టమ్ల కోసం జూల్స్ని ఉపయోగించండి. సాధారణ గుణిజాలు: keV (10³ eV), MeV (10⁶ eV), GeV (10⁹ eV), TeV (10¹² eV). eV గతి, విద్యుత్ లేదా విద్యుదయస్కాంత అనే దానితో సంబంధం లేకుండా శక్తిని కొలుస్తుందని గుర్తుంచుకోండి.
eV మరియు జూల్ల మధ్య తక్షణమే మార్చడానికి మా ఎలక్ట్రాన్-వోల్ట్ నుండి జూల్ కన్వర్టర్ని ఉపయోగించండి.