电子伏特
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电子伏特（英语：electron volt），简称电子伏，符号为eV，为能量单位。代表一带电荷量为1.602 176 634 x 10−19库仑的电子[1] 在真空中通过1伏特电位差所产生的动能[2][3]。电子伏与SI制的能量单位焦耳（J）的换算关系是：
1 eV = 1.602176634×10−19 J[4]
电子伏特与其它物理量之间的关系[编辑]
| Measurement | Unit | SI value of unit |
|---|---|---|
| 能量 | eV | 1.602176634×10−19 J |
| 质量 | eV/c2 | 1.78266192×10−36 kg |
| 动量 | eV/c | 5.34428599×10−28 kg·m/s |
| 温度 | eV/kB | 1.160451812×104 K |
| 时间 | ħ/eV | 6.582119×10−16 s |
| 距离 | ħc/eV | 1.97327×10−7 [m] |
质量[编辑]
爱因斯坦提出能量等价于质量，即著名的质能等价<math>E=mc^2</math>。在粒子物理的应用中，质量和能量常可互换，使用eV/c²或甚至直接使用eV作为质量的单位（后者的使用时机：把光速C设为不具单位的1）。
换算关系如下式：
- <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>
举例而言，一个电子及一个正子（电子的反粒子），都具有0.511 MeV/c2的质量，对撞湮灭后足以产生1.022 MeV的能量。而质子，一个标准的重子，具有0.938 GeV/c2的质量
温度[编辑]
在某些领域，例如等离子物理学中，即可使用电子伏特及波兹曼常数来表达绝对温度，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，电子伏特与开尔文的量綱实际上并不相同，这种记法常用于粒子物理学等领域，仅仅是为了方便而已。
参考文献[编辑]
- ^ The NIST Reference on Constants, Units and Uncertainty：elementary charge. （原始内容存档于2020-11-22）.
- ^ Prof. George Lebo, University of Florida. NASA SCIENCE:definition of an electron volt. （原始内容存档于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]. （原始内容 (PDF)存档于2020-01-14） （中文（繁体））.
- ^ The NIST Reference on Constants, Units and Uncertainty. （原始内容存档于2021-04-21）.
外部链接[编辑]
- BIPM's definition of the electronvolt
- Conversion Calculator for Units of ENERGY
- physical constants reference; CODATA data （页面存档备份，存于互联网档案馆）
