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Dal nome, elettronvolt, potresti intuire che ha qualcosa a che fare con l'elettricità. Bene, avresti ragione, lo fa ... ma lo sapevi che l'elettronvolt è in realtà un'unità di energia, come l'erg o il joule?
Il simbolo dell'elettronvolt è eV – e minuscola, V maiuscola. Come il metro e il parsec, l'elettronvolt può avere un prefisso, quindi molti elettronvolt possono essere scritti facilmente, quindi c'è un chilo-elettronvolt ( keV, mille eV), megaelettronvolt (MeV, un milione di eV), gigaelettronvolt (GeV, mille milioni di eV) e così via.
Riguardo all'energia che rappresenta l'elettronvolt: se acceleri un elettrone isolato attraverso una differenza di potenziale elettrico di un volt, guadagnerà un elettronvolt di energia cinetica. Ora un volt è un joule per coulomb, quindi un elettronvolt è una carica elettrica per uno, o circa 1,6 x 10-19joule (J).
Gli astronomi usano gli elettronvolt per misurare l'energia della radiazione elettromagnetica, o fotoni, nelle bande d'onda dei raggi X e gamma dello spettro elettromagnetico, e usano anche gli elettronvolt per descrivere la differenza negli stati energetici atomici o molecolari che danno origine all'ultravioletto. , linee o limiti visivi o infrarossi. Quindi, ad esempio, il limite di Lyman, che corrisponde all'energia per ionizzare un atomo di idrogeno, è sia 91,2 nm che 13,6 eV.
Ora i fisici delle particelle usano l'elettronvolt, anche come unità di energia; tuttavia, in modo confuso, lo usano anche come unità di massa! Lo fanno usando il famoso E = mc2equazione, quindi 1 eV - l'unità di massa - è uguale a 1 eV (l'unità di energia) diviso per c2(c è la velocità della luce). Quindi, ad esempio, la massa del protone è 0,938 GeV/c2, che rende il GeV/c2un'unità molto conveniente (= 1.783 x 10-27kg). Per convenzione, il c2è solitamente diminuito e le masse sono espresse in GeV.
Oh, e in alcuni rami della fisica, l'eV è anche un'unità di temperatura!
Vuoi saperne di più sull'elettronvolt? Provare Particelle Energetiche (NASA) e quanto è grande un elettronvolt? (Fermilab).
Universe Today ha molte storie in cui compare l'elettronvolt; ecco un campione: Un oggetto nelle vicinanze nello spazio emette raggi cosmici sulla Terra? , L'afterglow di raggi gamma rivela un acceleratore di particelle preistorico , e I lampi di raggi gamma possono spingere particelle in rapido movimento .
L'episodio del cast di Astronomia Astronomia con raggi gamma è un buon esempio di elettronvolt in azione.
Fonti:
Wikipedia
Scienza della NASA
GSU Iperfisica