Elektron-volt (eV), fizikte, özellikle atom, nükleer ve parçacık fiziğinde yaygın olarak kullanılan bir enerji birimidir. Bir elektron-volt, 1 voltluk potansiyel farkla hızlandırılan tek bir elektronun kazandığı enerjidir. Joule SI birimi olsa da, elektron-volt, enerji miktarlarının inanılmaz derecede küçük olduğu atom altı ölçeklerde daha sezgiseldir.
Formül
1 eV = 1.602 × 10⁻¹⁹ joules
Dönüştürmek için:
Energy (J) = Energy (eV) × 1.602 × 10⁻¹⁹
Energy (eV) = Energy (J) / 1.602 × 10⁻¹⁹
Veya 1 eV = 1,602e-19 J gösterimini kullanarak.
Çalışılan Örnek
Bir elektron 100 voltluk bir potansiyelle hızlandırılır. Joule cinsinden ne kadar enerji kazanır?
Energy = 100 eV × 1.602 × 10⁻¹⁹ J/eV
= 1.602 × 10⁻¹⁷ J
Joule cinsinden bu inanılmaz derecede küçük bir sayıdır. eV'de bu sadece 100 eV'dir; çok daha kullanışlıdır.
Fizikte Ortak Enerji Ölçekleri
| Ölçek | Tipik Enerji |
|---|---|
| Kimyasal bağlar | 1–10 eV |
| Atomik iyonizasyon | 10–20 eV |
| X-ışını fotonları | 1.000–10.000 eV (keV) |
| Gama ışınları | > 1.000.000 eV (MeV) |
| Parçacık hızlandırıcıları | GeV (giga-eV) veya TeV (tera-eV) |
eV'nin kullanılması bu ölçekleri anında karşılaştırılabilir hale getirir.
Foton Enerjisi
Fotonların frekansa bağlı enerjisi vardır:
E = h × f
Burada h = 6,626 × 10⁻³⁴ J·s Planck sabitidir. eV'de bu şu şekilde olur:
E = 4.136 × 10⁻¹⁵ eV·s × f
Görünür ışığın bir fotonunun (frekans 5 × 10¹⁴ Hz) enerjisi vardır:
E = 4.136 × 10⁻¹⁵ × 5 × 10¹⁴ = 2.07 eV
Joule cinsinden hesaplamaktan çok daha kolaydır.
eV'de Kinetik Enerji
Parçacık fiziğinde, V potansiyeli boyunca hızlanan bir parçacığın kinetik enerjisi basitçe şöyledir:
KE (eV) = (charge in electrons) × V (volts)
1 milyon voltta hızlanan bir proton, 1 milyon eV veya 1 MeV kinetik enerji kazanır. Bu basitlik, eV'nin yüksek enerji fiziğinde standart olmasının nedenidir.
İpuçları
Fizikte çalışırken atomik ölçekler için eV'yi, makroskobik sistemler için joule'ü kullanın. Ortak katlar: keV (10³ eV), MeV (10⁶ eV), GeV (10⁹ eV), TeV (10¹² eV). Ayrıca eV'nin enerjiyi kinetik, elektriksel veya elektromanyetik olmasına bakılmaksızın ölçtüğünü unutmayın.
eV ile joule arasında anında dönüşüm yapmak için Elektron-Volt - Joule Dönüştürücümüzü kullanın.