Elektronivoltti

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun

Elektronivoltti (symboli eV) on energian yksikkö, jota käytetään usein atomi- ja ydinfysiikassa. Se on suuruudeltaan energiamäärä, jonka elektroni saa kulkiessaan tyhjiössä yhden voltin suuruisen potentiaalieron lävitse.[1] Yksi elektronivoltti vastaa siis yhtä volttia kerrottuna alkeisvarauksella. SI-järjestelmässä 1 eV = 1,602176565·10-19 J.

Hiukkasfysiikassa yksikkönä käytetään megaelektronivolttia (1 MeV = 106 eV) mitattaessa alkeishiukkasten massaa käyttäen luonnollista yksikköjärjestelmää. Tämä perustuu massan ja energian ekvivalenssiin ja suppean suhteellisuusteorian kaavaan

E = mc^2,

missä E tarkoittaa energiaa, m massaa ja c valon nopeutta tyhjiössä. Näitä yksiköitä käyttäen elektronin massa on noin 0,5 MeV ja protonin massa noin 940 MeV.[2]

Elektronivoltit ja lämpötila[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tietyillä fysiikan alueilla, esimerkiksi plasmafysiikassa on käytännöllistä käyttää elektronivolttia lämpötilan yksikkönä. Elektronivoltin muunnos kelvin-asteiksi (symboli K) määritellään käyttäen Boltzmannin vakiota kB:

{1 \mbox{ eV} \over k_B} = {1{,}60217653(14) \times 10^{-19} \mbox{J} \over 1{,}3806505(24) \times 10^{-23} \mbox{J/K}} = 11604{,}505(20) \mbox{ K.}

Esimerkiksi tyypillinen magneettisesti rajoitetun fuusion plasma on 15 keV, tai 175 megakelviniä.

SI-kertoimet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kerroin Nimi Tunnus Kerroin Nimi Tunnus
100 elektronivoltti eV      
101 dekaelektronivoltti daeV 10−1 desielektronivoltti deV
102 hehtoelektronivoltti heV 10−2 senttielektronivoltti ceV
103 kiloelektronivoltti keV 10−3 millielektronivoltti meV
106 megaelektronivoltti MeV 10−6 mikroelektronivoltti µeV
109 gigaelektronivoltti GeV 10−9 nanoelektronivoltti neV
1012 teraelektronivoltti TeV 10−12 pikoelektronivoltti peV
1015 petaelektronivoltti PeV 10−15 femtoelektronivoltti feV
1018 eksaelektronivoltti EeV 10−18 attoelektronivoltti aeV
1021 tsettaelektronivoltti ZeV 10−21 tseptoelektronivoltti zeV
1024 jottaelektronivoltti YeV 10−24 joktoelektronivoltti yeV

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. James E. Martin: Physics for radiation protection: a handbook, 2. painos, s. 22. Wiley-VCH, 2006. ISBN 9783527406111. (englanniksi)
  2. "MAOL taulukot", 2.-4. painos, sivu 107. Otava, 2007