電子伏特
(重新導向自GeV)
電子伏特(英語:electron volt),簡稱電子伏,符號為eV,為能量單位。代表一帶電荷量為1.602 176 634 x 10−19庫侖的電子[1] 在真空中通過1伏特電位差所產生的動能[2][3]。電子伏與SI制的能量單位焦耳(J)的換算關係是:
1 eV = 1.602176634×10−19 J[4]
電子伏特與其它物理量之間的關係[編輯]
| Measurement | Unit | SI value of unit |
|---|---|---|
| 能量 | eV | 1.602176634×10−19 J |
| 質量 | eV/c2 | 1.78266192×10−36 kg |
| 動量 | eV/c | 5.34428599×10−28 kg·m/s |
| 溫度 | eV/kB | 1.160451812×104 K |
| 時間 | ħ/eV | 6.582119×10−16 s |
| 距離 | ħc/eV | 1.97327×10−7 [m] |
質量[編輯]
愛因斯坦提出能量等價於質量,即著名的質能等效<math>E=mc^2</math>。在粒子物理的應用中,質量和能量常可互換,使用eV/c²或甚至直接使用eV作為質量的單位(後者的使用時機:把光速C設為不具單位的1)。
換算關係如下式:
- <math>1\; \text{eV}/c^{2} = \frac{(1.602\ 176\ 634 \times 10^{-19} \; \text{C}) \cdot 1 \; \text{V}}{(2.99\ 792\ 458 \times 10^{8}\; \text{m}/\text{s})^2} = 1.782\ 661\ 92 \times 10^{-36}\; \text{kg}.</math>
舉例而言,一個電子及一個正子(電子的反粒子),都具有0.511 MeV/c2的質量,對撞湮滅後足以產生1.022 MeV的能量。而質子,一個標準的重子,具有0.938 GeV/c2的質量
溫度[編輯]
在某些領域,例如等離子物理學中,即可使用電子伏特及波茲曼常數來表達絕對溫度,即:
- <math>{1 \over k_{\text{B}}} = {1.602\ 176\ 634 \times 10^{-19} \text{ J/eV} \over 1.380\ 649 \times 10^{-23} \text{ J/K}} = 11\ 604.518\ 12 \text{ K/eV}.</math>
然而,電子伏特與克耳文的因次實際上並不相同,這種記法常用於粒子物理學等領域,僅僅是為了方便而已。
參考文獻[編輯]
- ^ The NIST Reference on Constants, Units and Uncertainty:elementary charge. (原始內容存檔於2020-11-22).
- ^ Prof. George Lebo, University of Florida. NASA SCIENCE:definition of an electron volt. (原始內容存檔於2021-05-17) (English).
- ^ 法定度量衡單位及其所用之倍數、分數之名稱、定義及代號修正規定 (PDF). [2019-01-14]. (原始內容 (PDF)存檔於2020-01-14) (中文(繁體)).
- ^ The NIST Reference on Constants, Units and Uncertainty. (原始內容存檔於2021-04-21).
外部連結[編輯]
- BIPM's definition of the electronvolt
- Conversion Calculator for Units of ENERGY
- physical constants reference; CODATA data (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)