Este artigo explica o que é um elétron-volt. Você encontrará exemplos de grandezas expressas em elétron-volts, equivalências com outras unidades e, além disso, uma calculadora online para conversão de unidades.
O que é um elétron-volt?
Um elétron-volt é uma unidade de energia. Em particular, um elétron-volt é a mudança na energia que um elétron ganha ao se mover no vácuo devido a uma diferença de potencial de 1 volt.
O valor de um elétron-volt é 1,602176634·10 −19 joules (ou joules). E o símbolo do elétron-volt é eV.
Embora na física, particularmente na física nuclear, o elétron-volt seja usado com bastante frequência para expressar valores de energia, a unidade do Sistema Internacional de Unidades é o joule. Em todos os casos, o elétron-volt é aceito pelo referido sistema.
➤ Você pode usar o conversor online abaixo para converter entre diferentes unidades de energia.
Exemplos da ordem de grandeza do elétron-volt
Considerando a definição de elétron-volt na física, abaixo estão vários exemplos de grandezas expressas em elétron-volt para que você possa entender o que é um elétron-volt.
- À temperatura ambiente, a energia térmica de uma molécula é de aproximadamente 0,04 eV.
- A energia necessária para quebrar uma ligação covalente entre dois átomos de silício é de 1,1 eV.
- A energia de um fóton de luz visível está entre 1,6 e 3,4 eV.
- Os fótons de raios X medem cerca de 200.000 eV.
- Num reator nuclear, a energia recuperável é geralmente em torno de 2.000.000 eV.
Em última análise, o elétron-volt é uma unidade de energia muito pequena e, portanto, muito útil para estudar a energia de partículas minúsculas.
Tabela de equivalência de eletrovolts
A tabela a seguir mostra as equivalências entre o elétron-volt e outras unidades de energia:
| Unidade | Símbolo | Equivalência a 1 eV |
|---|---|---|
| Julho (ou Joule) | J. | 1,602176634 10 −19J |
| Watt hora | O que | 4,4505 10 −23Wh |
| Caloria | Lima | 3,82673 10 -20 calorias |
| Frigorie | fg | 3,82673 10-23fg |
| Erg | eV | 1.602176634 10 −12 erg |
| Unidade Térmica Britânica | BTUs | 1.5186 10-22 BTUs |
| Pé por libra-força | pés-lb | 1.1817 10 -19 pés lb |
Você pode utilizar esses valores para realizar a conversão de unidades, ou seja, converter a energia expressa em algumas unidades para outras unidades diferentes.
Por outro lado, como o elétron-volt é uma unidade muito pequena, você deve ter em mente que múltiplos da unidade são frequentemente usados. Abaixo você tem a relação com os prefixos mais comuns:
| Diversos | Símbolo | Valor |
|---|---|---|
| quiloelétron-volt | KeV | 10 3 eV |
| Megaelétron-volt | MeV | 10 6 eV |
| Gigaelétron-volt | GeV | 10 9 eV |
| Teraeletronvolt | TeV | 10 12 eV |
| petaelétron-volt | ORELHA | 10 15 eV |
| exaelétron-volt | EeV | 10 18 eV |
Calculadora de conversão de unidades
Você pode usar o conversor a seguir para converter o valor da energia expresso em algumas unidades para outras unidades diferentes. Basta inserir o valor da energia, as unidades de conversão e o número desejado de casas decimais.
Você deve usar o ponto final como separador decimal, por exemplo 12,95.
Constantes com elétron-volts
O Comitê de Informação para Ciência e Tecnologia (CODATA) estabeleceu que certas constantes físicas poderiam ser expressas em termos da unidade de elétron-volt junto com outras unidades. Na tabela a seguir você pode ver os mais importantes:
| Constante | Valor |
|---|---|
| Planck Constante | h = 4,135667696 10 -15 eV·s |
| Constante Boltzmann | k = 8,617333262 10 -5 eVK |
| Constant Rydberg | R ∞ = 13,605693122994 eV |
| Magnetão de Bohr | μB =5,7883818060 10 -5 eV/T |
| magnetão nuclear | µN =3,152451258844 10 -8 eV/T |
História do elétron-volt
Nesta última seção veremos a origem da medição do elétron-volt, por ser uma unidade relativamente recente.
A primeira vez que a unidade elétron-volt foi usada foi em 1912 pelos físicos Karel Taylor Compton e Owen Willans Richardson em sua publicação The Photoelectric Effect na revista científica Philosophical Magazine . No entanto, o documento usou o termo volt equivalente para se referir a um elétron-volt.
Nos Estados Unidos, o conhecimento da física de partículas avançou e passamos a utilizar a unidade Bevatron (BeV), que equivalia a 10 9 eV (o B veio do termo inglês bilhão ). Mas em 1948, a União Internacional de Física Pura e Aplicada (IUPAP) rejeitou a sua utilização e em vez disso utilizou a unidade gigaelectrovolt (GeV), aplicando assim o prefixo correspondente a este múltiplo (giga é o prefixo que significa 10 9 ).
Atualmente, o elétron-volt é a unidade mais utilizada nos ramos da física relacionados ao estudo de partículas, como a física atômica ou a física nuclear. Também é usado em astronomia de altas energias e física do estado sólido, entre outros campos científicos.