この記事ではエレクトロボルトとは何かについて説明します。電子ボルトで表される量の例、他の単位との等価性、さらに単位を変換するためのオンライン計算機が見つかります。
電子ボルトとは何ですか?
電子ボルトはエネルギーの単位です。特に、電子ボルトは、電子が真空中を移動するときに 1 ボルトの電位差によって得られるエネルギーの変化です。
1 電子ボルトの値は 1.602176634 · 10 -19ジュール (またはジュール) です。そして電子ボルトの記号はeVです。
物理学、特に核物理学では、エネルギー値を表すために電子ボルトが頻繁に使用されますが、国際単位系の単位はジュールです。すべての場合において、電子ボルトは前記システムによって受け入れられる。
➤以下のオンラインコンバータを使用して、異なるエネルギー単位間で変換できます。
電子ボルトの大きさの例
物理学におけるエレクトロン ボルトの定義を考慮して、エレクトロン ボルトとは何かを理解できるように、以下にエレクトロン ボルトで表される量の例をいくつか示します。
- 室温では、分子の熱エネルギーは約 0.04 eV です。
- 2 つのシリコン原子間の共有結合を切るのに必要なエネルギーは 1.1 eV です。
- 可視光の光子のエネルギーは 1.6 ～ 3.4 eV です。
- X 線光子の測定値は約 200,000 eV です。
- 原子炉では、一般に回収可能なエネルギーは約 2,000,000 eV です。
結局のところ、電子ボルトは非常に小さなエネルギー単位であるため、小さな粒子のエネルギーを研究するのに非常に役立ちます。
電圧等価表
次の表は、電子ボルトと他のエネルギー単位の等価性を示しています。
| ユニット | シンボル | 1eVに相当 |
|---|---|---|
| 7月（またはジュール） | J. | 1.602176634 10 -19 J |
| ワット時 | 何 | 4.4505 10 -23Wh |
| カロリー | ライム | 3.82673 10 -20カロリー |
| フリゴリー | フロム | 3.82673 10 -23 fg |
| エルグ | eV | 1.602176634 10 -12エルグ |
| 英国熱量単位 | BTU | 1.5186 10 -22 BTU |
| フィート/ポンド力 | フィート-ポンド | 1.1817 10 -19フィート ポンド |
これらの値を使用して単位変換を実行できます。つまり、ある単位で表されたエネルギーを他の異なる単位に変換できます。
一方、電子ボルトは非常に小さい単位であるため、単位の倍数がよく使用されることに注意してください。以下に、最も一般的なプレフィックスとの関係を示します。
| いくつかの | シンボル | 価値 |
|---|---|---|
| キロ電子ボルト | keV | 10 3 eV |
| メガ電子ボルト | MeV | 10 6 eV |
| ギガ電子ボルト | GeV | 10 9 eV |
| テラ電子ボルト | TeV | 10 12 eV |
| ペタ電子ボルト | 耳 | 10 15 eV |
| エクサ電子ボルト | イーブ | 10 18 eV |
単位換算計算機
次のコンバータを使用して、ある単位で表されたエネルギー値を他の異なる単位に変換できます。エネルギー値、変換単位、希望の小数点以下の桁数を入力するだけです。
小数点としてピリオドを使用する必要があります (例: 12.95)。
電子ボルトに関する定数
科学技術情報委員会 (CODATA) は、特定の物理定数が他の単位とともに電子ボルトの単位で表現できることを確立しました。次の表に、最も重要なものを示します。
| 絶え間ない | 価値 |
|---|---|
| コンスタント・プランク | h = 4.135667696 10 -15 eV s |
| コンスタン・ボルツマン | k = 8.617333262 10 -5 eVK |
| コンスタン・リュードベリ | R ∞ = 13.605693122994 eV |
| ボーア磁子 | μB =5.7883818060 10 -5 eV/T |
| 核磁子 | µN =3.152451258844 10 -8 eV/T |
エレクトロンボルトの歴史
この最後のセクションでは、電子ボルトは比較的最近の単位であるため、その測定の起源を見ていきます。
エレクトロンボルトユニットが初めて使用されたのは、1912 年に物理学者のカレル テイラー コンプトンとオーウェン ウィランズ リチャードソンが科学誌フィロソフィカル マガジンに掲載した論文「光電効果」の中ででした。ただし、この文書では電子ボルトを指すためにボルト等価という用語が使用されています。
米国では素粒子物理学の知識が進歩し、10 9 eV に相当するベバトロン単位 (BeV) が使用され始めました (B は英語の用語10 億に由来します)。しかし 1948 年に、国際純粋応用物理学連合 (IUPAP) はその使用を拒否し、代わりにギガ電子ボルト (GeV) の単位を使用し、この倍数に対応する接頭辞を適用しました (ギガは 10 9を意味する接頭辞です)。
現在、電子ボルトは、原子物理学や核物理学など、粒子の研究に関連する物理学の分野で最も使用されている単位です。また、他の科学分野の中でも、高エネルギー天文学や固体物理学でも使用されています。