Cette page utilise le contenu de la Wikipédia en anglais. L’article original était chez Electronvolt. La liste des auteurs peut être vue dans l’historique de la page. Comme pour le Wiki Unités de mesure, le texte de Wikipédia est disponible sous licence Creative Commons voir Wikia:Licensing.,

En physique, l’électron-volt (symbole eV); également écrit électronvolt) est une unité d’énergie égale à environ 1.602×10-19 joule (unité Si J). Par définition, c’est la quantité d’énergie gagnée par la charge d’un seul électron déplacé sur une différence de potentiel électrique d’un volt. C’est donc 1 volt (1 joule par coulomb, 1 J/C) multiplié par la charge électronique (1 e, ou 1,602176565(35)×10-19 C). Par conséquent, un électron volt est égal à 1,602176565 (35)×10-19 J., Historiquement, l’Électron volt a été conçu comme une unité de mesure standard grâce à son utilité dans les sciences des accélérateurs de particules électrostatiques car une particule de charge q A Une énergie E=qV après avoir traversé le potentiel V; si q est cité en unités entières de la charge élémentaire et de la polarisation terminale en volts, on obtient une énergie

L’électron-volt est pas une unité SI et sa valeur doit être obtenue expérimentalement. Comme la charge élémentaire sur laquelle elle est basée, elle n’est pas une quantité indépendante mais est égale à (1 J/C)(2 h α / μ0 c0)0.,5 il s’agit d’une unité d’énergie commune en physique, largement utilisée en physique à l’état solide, atomique, nucléaire et des particules. Il est couramment utilisé avec les préfixes si milli -, kilo -, mega -, giga -, tera-ou peta – (MeV, keV, MeV, GeV, TEV et PEV respectivement). Ainsi, meV signifie milli-electron volt.

Les propriétés atomiques comme l’énergie d’ionisation sont souvent citées en électron-volts.

En chimie, il est souvent utile d’avoir l’équivalent molaire, c’est l’énergie qui serait produite par une mole de charge (6.02214129(27)×1023) en passant par une différence de potentiel de un volt., Ceci est égal à 96.4853365 (21) kJ/mol.

modèle D’énergie:ancre

facteurs de Conversion:

à titre de comparaison:

• 5,25×1032 eV: énergie totale libérée par un dispositif de Fission nucléaire de 20 kt.
• ~624 EeV (6,24×1020 eV): énergie nécessaire pour alimenter une seule ampoule de 100 watts pendant une seconde. (100 W = 100 J / s = ~6,24×1020 eV/s).
• 300 EeV (3×1020 eV) = (50 J) : la particule dite Oh-My-God (la particule de rayon cosmique la plus énergétique jamais observée).,
• 14 TeV: l’énergie de collision de protons conçue au Grand collisionneur de hadrons (qui a fonctionné à la moitié de ce modèle d’énergie:à partir de).
• 1 TeV: un billion d’électronvolts, ou 1,602×10-7 J, sur l’énergie cinétique d’un moustique volant.
• 210 MeV: l’énergie moyenne libérée dans la fission d’un atome Pu-239.
• 200 MeV: l’énergie moyenne libérée dans la fission nucléaire d’un atome U-235 .
• 17,6 MeV: l’énergie moyenne libérée dans la fusion du deutérium et du tritium pour former He-4; c’est 0,41 PJ par kilogramme de produit produit.
• 1 MeV: ou, 1.,602×10-13 J, environ deux fois l’énergie massique restante d’un électron.
• 13.6 eV: L’énergie nécessaire pour ioniser l’hydrogène atomique. Les énergies des liaisons moléculaires sont de l’ordre d’un eV par molécule.
• 1,6 à 3,4 eV: l’énergie photonique de la lumière visible.
• 1/40 eV: L’énergie thermique à température ambiante. Une seule molécule dans l’air a une énergie cinétique moyenne de 3/80 eV.

Dans certains documents plus anciens, et dans le nom Bevatron, le symbole BeV est utilisé, qui signifie milliards d’électrons volts; il est équivalent au GeV.,

Momentum

en physique des hautes énergies, l’Électron-volt est souvent utilisé comme unité de momentum. Une différence de potentiel de 1 volt fait gagner à un électron une quantité discrète d’énergie (c’est-à-dire 1 eV). Cela donne lieu à l’utilisation de eV (et keV, MeV, GeV ou TeV) comme unités de momentum, car l’énergie fournie entraîne l’accélération de la particule.

Les dimensions des unités d’impulsion sont M 1 L 1 T -1 . Les dimensions des unités d’énergie sont M 1 L 2 T -2 ., Ensuite, en divisant les unités d’énergie (telles que eV) par une constante fondamentale qui a des unités de vitesse (M 0 L 1 T -1 ), facilite la conversion requise de l’utilisation d’unités d’énergie pour décrire l’élan. Dans le domaine de la physique des particules de haute énergie, l’Unité de vitesse fondamentale est la vitesse de la lumière C. Ainsi, en divisant l’énergie dans eV par la vitesse de la lumière dans le vide, on peut décrire l’impulsion d’un électron en unités de eV/C.

la constante de vitesse fondamentale c est souvent décrochée des unités d’impulsion en définissant des unités de longueur telles que la valeur de c est unité. , Par exemple, si la dynamique p d’un électron est dit être de 1 GeV, puis la conversion de MKS peut être réalisé par:

Masse

En équivalence masse-énergie, l’électron-volt est également une unité de masse. Il est courant en physique des particules, où la masse et l’énergie sont souvent échangées, d’exprimer la masse en unités de eV/c2, où c est la vitesse de la lumière dans le vide (de E = mc2). Il est souvent courant d’exprimer simplement la masse en termes de  » eV  » comme unité de masse, en utilisant efficacement un système d’unités naturelles avec c fixé à 1 (par conséquent, E = m).,

Par exemple, un électron et un positron, chacun ayant une masse de 0,511 MeV/c2, peuvent s’annihiler pour donner 1,022 MeV d’énergie. Le proton a une masse de 0,938 GeV / c2. En général, les masses de tous les hadrons sont de l’ordre de 1 GeV/c2, ce qui fait du GEV (gigaélectronvolt) une unité de masse très pratique pour la physique des particules:

1 GeV/c2 = 1,783×10-27 kg

l’Unité de masse atomique, 1 gramme divisé par le nombre D’Avogadro, est presque la masse d’un atome d’hydrogène, qui est principalement la masse du proton. Pour convertir en mégaélectronvolts, utilisez la formule:

1 amu = 931,46 MeV / c2 = 0.,93146 GeV/c2 1 MeV/c2 = 1,074×10-3 Amu

Distance

En physique des particules, un système d’unités dans lequel la vitesse de la lumière dans un vide c et la constante de Planck réduite ħ sont sans dimension et égales à l’unité est largement utilisé: c = ħ = 1. Dans ces unités, les distances et les temps sont exprimés en unités d’énergie inverse (tandis que l’énergie et la masse sont exprimées dans les mêmes unités, voir équivalence masse–énergie). En particulier, les longueurs de diffusion des particules sont souvent présentées en unités de masses de particules inverses.,

En dehors de ce système d’unités, les facteurs de conversion entre électronvolt, seconde et nanomètre sont les suivants:

Les relations ci-dessus permettent également d’exprimer la durée de vie moyenne τ d’une particule instable (en secondes) en termes de sa largeur de désintégration Γ (en eV) via Γ = ħ / τ. Par exemple, le méson B0 a une durée de vie de 1,530(9) picosecondes, la longueur moyenne de désintégration est ct = 459,7 µm, ou une largeur de désintégration de 4,302±25×10-4 eV.,

inversement, les minuscules différences de masse de méson responsables des oscillations de méson sont souvent exprimées dans les picosecondes inverses les plus pratiques.

Température

Dans certains domaines, comme la physique des plasmas, il est commode d’utiliser l’électronvolt comme unité de température. La conversion en kelvins (symbole: K majuscule) est définie en utilisant kB, la constante de Boltzmann:

Par exemple, un plasma de fusion par confinement magnétique typique est de 15 keV, ou 170 mégakelvins.

propriétés

L’énergie E, la fréquence v, et la longueur d’onde λ d’un photon sont liés par

où h est la constante de Planck, c est la vitesse de la lumière. Pour des calculs rapides, cela se réduit à

un photon avec une longueur d’onde de 532 nm (lumière verte) aurait une énergie d’environ 2,33 eV., De même, 1 V correspondrait à un photon infrarouge de longueur d’onde 1240 nm, et ainsi de suite.

expériences de diffusion

dans une expérience de diffusion nucléaire à basse énergie, il est conventionnel de se référer à l’énergie de recul nucléaire en unités d’eVr, de keVr, etc. Cela distingue l’énergie de recul nucléaire de l’énergie de recul » équivalente à l’électron  » (eVee, keVee, etc.) mesuré par la lumière de scintillation. Par exemple, le rendement d’un phototube est mesuré en phe/keVee (photoélectrons par énergie équivalente à un électron keV)., La relation entre eV, eVr et eVee dépend du milieu dans lequel la diffusion a lieu et doit être établie empiriquement pour chaque matériau.

Voir aussi

• Ordres de grandeur (de l’énergie)