Elektronenvolt
Das Elektronenvolt oder Elektronvolt (Einheitenzeichen eV) ist eine Einheit der Energie (Formelzeichen W).
1 eV = 1,602 176 462(63) · 10-19 J
1 Elektronenvolt ist die Energie, die ein Teilchen mit der Ladung 1 e (Elementarladung) erhält, wenn es die Spannung von 1 V durchläuft. Die Energie lässt sich einfach ins SI-Sytem überführen, indem man für den Buchstaben e die Elementarladung 1,602·10-19 Coulomb einsetzt.
Das Elektronenvolt wird als praktische Einheit in der Atomphysik und verwandten Fachgebieten verwendet. In der experimentellen Elementarteilchenphysik hat sich das Elektronenvolt als ‚handliche‘ Einheit durchgesetzt. Sowohl die Ruhemasse von Elementarteilchen als auch die Energie, auf die sie in Elemantarteilchenbeschleunigern (Synchrotron) gebracht werden, werden in (Vielfachen von) Elektronenvolt angegeben. Bei der Umrechnung Hilft diese Relation aus der speziellen Relativitätstheorie
- E = m c2,
wobei E für die Energie, m für die Masse und c für die Vakuumlichtgeschwindigkeit steht.
Gebräuchliche Einheiten sind
- keV (Kilo-Elektronenvolt)
- MeV (Mega-Elektronenvolt) (die Ruheenergie eines Elektrons ist etwa 0,5 MeV)
- GeV (Giga-Elektronenvolt) (die Ruheenergie eines Protons ist etwa 0,9 GeV)
- TeV (Tera-Elektronenvolt)
Als Vergleich: Die Spaltprodukte einer Kernspaltung haben eine Bewegungsenergie von zusammen etwa 200 MeV. Ein typisches Molekül in der Atmosphäre hat eine Bewegungsenergie (thermische Energie) von etwa 0,03 eV. Die Photonen von sichtbarem Licht (rot) haben eine Energie von etwa 2 eV.
Um die Energie eines Teilchens von Elektronvolt in seine Temperatur umzurechnen, multipliziere man mit 11.605 K/eV. Siehe auch Größenordnung.
Siehe auch: Physikalische Konstanten, Beschleunigungsspannung.