אלקטרון וולט
אלקטרון וולט (eV) הוא יחידת מידה של אנרגיה. אלקטרון וולט אחד שווה לאנרגיה שמקבל אלקטרון חופשי כאשר הוא עובר מפל מתחים של וולט אחד. אלקטרון וולט אחד שווה 1.6021766208×10-19 J.[1] במונחי מסה, לפי שקילות המסה והאנרגיה, אלקטרון וולט אחד שווה 1.782661907×10-36 kg.[2]
יחידות של אלקטרון וולט משמשות לעיתים קרובות למדידה של אנרגיות ומסות של עצמים זעירים, כגון חלקיקים יסודיים, האדרונים, גרעינים, אטומים ולעיתים רחוקות יותר, מולקולות. כך, לדוגמה, מסת המנוחה של החלקיק המסיבי בעל המסה הנמוכה ביותר, הניוטרינו, היא כ-0.12 אלקטרון וולט (סכום שלושת הטעמים). מסת המנוחה של החלקיק היסודי בעל המסה הגבוהה ביותר, קוארק עליון, היא כ-172,440,000,000 אלקטרון וולט, או 172.44 ג'יגה אלקטרון וולט (GeV). מסת המנוחה של אלקטרון היא 510.9989461 קילו אלקטרון וולט (keV) וזו של פרוטון היא 938.2720813 מגה אלקטרון וולט (MeV).
כאשר יחידות אלקטרון וולט משמשות למדידת מסה, היחידה אינה אלקטרון וולט לבדו, אלא eV/c2, כלומר, אלקטרון וולט חלקי מהירות האור בריבוע. זאת, בהתאם למשוואה E=mc2. אולם, בדרך כלל, ה-c2 מושמט, מכיוון שמהירות האור היא קבועה. הלכה למעשה, מניחים כי c=1.
המרה טבעית
[עריכת קוד מקור | עריכה]עקב השקילות של יחידות פלאנק, ניתן להמיר גודל נתון של אנרגיה לגודל מסוים של טמפרטורה, תדר, אורך או זמן.
במונחי טמפרטורה, אלקטרון וולט אחד שווה 11,604.5221 קלווין. זאת, לפי קבוע בולצמן והמשוואה E = kBT.
במונחי תדר, אלקטרון וולט אחד שווה 241,798,926,250,375 הרץ או כ-241.8 THz, בערך פי 2.4 מיליון מהתדר של תחנת רדיו המשדרת ב-100 MHz.
במונחי אורך, הרי בהתאם למהירות האור, אלקטרון וולט אחד שווה 1.23984197386209×10-6 מטר, כלומר, כ-1.24 מיקרון. זה הוא אורך הגל של חלקיק שהמסה שלו (או האנרגיה שלו, במקרה של חלקיק חסר מסה) היא 1 eV.
במונחי זמן, אלקטרון וולט אחד שווה 4.135667662×10-15 שניות. זה ההפרש בין שיאי גל סמוכים בגל החומר של חלקיק שמסתו היא 1 eV.
דוגמאות
[עריכת קוד מקור | עריכה]| הגודל הנמדד | האנרגיה |
| אנרגיית הפוטון של שידור רדיו בתדר 100 MHz | 0.0000004135667662 eV |
| האנרגיה הקינטית הממוצעת למולקולה באוויר בטמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס | ~ 0.026 eV |
| אנרגיית הפוטון של אור נראה | 1.654–3.263 eV |
| אנרגיית היינון הראשונה של מימן | ~ 13.6 eV |
| מסת אלקטרון | 510,998.9461 eV |
| האנרגיה המשתחררת בעת התפרקות אטום של אורניום-235 | 202,790,000 eV |
| מסת פרוטון | 938,272,081.3 eV |
| מסת בוזון היגס | ~ 125,000,000,000 eV |
| האנרגיה הכוללת המקסימלית בהתנגשויות ב-LHC ב-2016 | 13,000,000,000,000 eV |
| האנרגיה הרבה ביותר שנצפתה עבור חלקיק כלשהו[3] (קרינת גמא) | 1,400,000,000,000,000 eV |
ראו גם
[עריכת קוד מקור | עריכה]קישורים חיצוניים
[עריכת קוד מקור | עריכה]- אלקטרון וולט, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)
הערות שוליים
[עריכת קוד מקור | עריכה]- ^ "CODATA Value: electron volt-joule relationship". NIST. 25 ביוני 2015. נבדק ב-28 במרץ 2017.
{{cite web}}: (עזרה) - ^ "CODATA Value: electron volt-kilogram relationship". NIST. 25 ביוני 2015. נבדק ב-28 במרץ 2017.
{{cite web}}: (עזרה) - ^ Record-breaking light has more than a quadrillion electron volts of energy, Science News, 2021-05-21 (באנגלית אמריקאית)
