Electró-volt

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

Un electró-volt (símbol: eV) —de vegades electronvolt, que també és correcte[1]— és la quantitat d'energia adquirida per un electró lliure en travessar un camp electrostàtic amb una diferència de potencial d'un volt. És una unitat d'energia.

1 eV = 1.602176462 × 10-19 J.

No és una unitat del SI, però està acceptada per ser utilitzada amb unitats del SI.

Com que l'electró-volt és una quantitat molt petita, sovint s'utilitzen els seus múltiples que són:

  • El quiloelectró-volt: 1 keV = 103 eV
  • El megaelectró-volt: 1 MeV = 106 eV
  • El gigaelectró-volt: 1 GeV = 109 eV
  • El teraelectró-volt: 1 TeV = 1012 eV

Utilitzar l'electró-volt per a mesurar massa[modifica | modifica el codi]

Albert Einstein descobrí que l'energia és equivalent a la massa, i ho expressà en la famosa fórmula: E = m c². Per això, la física de partícules usa l'eV/c² com a unitat de massa, amb l'avantatge que la conversió entre massa i energia és trivial.

Per exemple, un electró i un positró, cadascun amb una massa de 511 keV/c² (aquesta massa no és la mateixa que la del protó), poden aniquilar-se generant una energia d'1,022 MeV.

1 eV/c² = 1.783 × 10-36 kg
1 keV/c² = 1.783 × 10-33 kg
1 MeV/c² = 1.783 × 10-30 kg
1 GeV/c² = 1.783 × 10-27 kg

Mesura de la temperatura[modifica | modifica el codi]

En algunes àrees, com per exemple la física dels plasmes, pot ser convenient utilitzar l'electró-volt com la unitat de la temperatura. Per a saber la temperatura d'una partícula en kelvins, a partir de la seva energia en electró-volts, s'utilitza la constant de Boltzmann kB.

{1 \mbox{ eV} \over k_B} = {1,602\ 2\cdot10^{-19}\mbox{ J} \over 1,380\ 650\cdot10^{-23} \mbox{ J/K}} = 11\ 605\mbox{ K}

Per exemple, una temperatura típica del plasma a una fusió per confinament magnètic és de 15 keV, és a dir 174 MK (megakelvins). La temperatura ambient (~ 20 °C) correspondria a 1/40e electró-volt (0,025 eV).

Electró-volts i energia cinètica[modifica | modifica el codi]

Una típica molècula atmosfèrica, té una energia d'aproximadament 0,03 eV, i les partícules en una explosió nuclear tenen energies d'entre 0,3 a 3 MeV.

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. «electronvolt». L'Enciclopèdia.cat. Barcelona: Grup Enciclopèdia Catalana.

Bibliografia[modifica | modifica el codi]

  • Diccionari de la llengua catalana, dirigit per Jesús Giralt i Radigales, Enciclopèdia Catalana, Barcelona 2002.