電子伏特

在物理， 一個電子伏特（象徵ev，也寫電子伏特和電子伏特）是一定數量的量度動能由一個單一獲得電子從休息加速到電勢差一個伏特在真空。當用作能量單位，1 ev的數值焦耳（符號j）等效於收費電子庫倫布斯（符號c）。在下面2019年重新定義SI基礎單元，這將1 eV設置為等於確切值1.602176634×10^-19j.^[1]

從歷史上看，電子伏特是標準的測量單位通過它的實用性靜電粒子加速器科學，因為一個帶有的粒子電荷q獲得能量e=QV通過電壓V.自從q必須是一個整數倍數基本充電e對於任何孤立的粒子，以電子伏特的單位獲得的能量方便地等於整數乘電壓。

這是一個普遍能量單位在物理學中，廣泛使用固體狀態，原子，核， 和粒子物理， 和高能天體物理學。它通常與SI前綴milli-，kilo-，mega-，giga-，tera-，peta-或exa-（分別為Mev，Kev，Mev，Gev，Tev，Pev，Pev和Eev）。在某些較舊的文檔中，名稱為bevatron，使用符號BEV，代表十億（10⁹）電子伏特；它等同於GEV。

定義

電子伏是單個動能的量電子從休息加速到電勢差一個伏特在真空中。因此，它具有一個價值伏特，1 J/C，乘以基本充電e=1.602176634×10^-19C.^[2]因此，一個電子伏特等於1.602176634×10^-19j.^[1]

電子伏特（EV）是一個能量單位，但不是SI單元。SI能量單位是Joule（J）。

與其他物理特性和單位有關

大量的

經過質量 - 能量等效性，電子伏對應於大量的。它很常見粒子物理，在質量和能量單位通常互換的地方，以EV/的單位表達質量c²， 在哪裡c是個光速在真空中（來自e=MC²）。通常以EV為非正式表達質量是質量單位，有效地使用一個系統天然單位和c設置為1。^[3]這公斤等效1 ev/c²是：

$${\ displayStyle 1 \; {\ text {ev}}/c^{2} = {\ frac {（1.602 \ 176 \ 176 \ 634 \ 634 \ times 10^{ - 19} { - 19} \，{\ text {c}}}}}}}}}}}）1 \，{\ text {v}}}} {（2.99 \ 792 \ 458 \ times 10^{8} {8} \; \ mathrm {m/s}）^{2}}}}}}}} = 1.782^{ - 36} \; {\ text {kg}}。}$$

例如，電子和一個正面，每個質量0.511 mev/c²， 能夠殲滅屈服1.022 MEV能量。一種質子有很多0.938 GEV/c²。通常，所有人的群眾哈德子是1 GEV/c²，這使GEV/c²方便的粒子物理質量單位：^[4]

這原子質量常數（m_u），質量為碳12原子的十二分之一，接近質子的質量。要轉換為電子伏特質量等量，請使用公式：

勢頭

通過將粒子的動能除以電子伏的基本常數c（光速），可以描述粒子的勢頭在EV/c.^[5]在基本速度常數的天然單元中c是數值1，c可能會非正式地省略以表達電動動量為電子伏特。

這能量 - 大型關係在天然單位，${\ displaystyle e^{2} = p^{2}+m_ {0}^{2}}}}}$，是畢達哥拉斯方程可以將其視為直角三角形總共活力${\ displayStyle e}$是個斜邊和勢頭${\ displayStyle p}$和休息質量${\ displayStyle m_ {0}}$是兩個腿.

這能量動量關係

$${\ displaystyle e^{2} = p^{2} c^{2}+m_ {0}^{2} c^{4}}}$$

在天然單位中（與${\ displayStyle c = 1}$）

$${\ displaystyle e^{2} = p^{2}+m_ {0}^{2}}}}}$$

是一個畢達哥拉斯方程。當將相對較高的能量應用於相對較低的粒子時休息質量，可以將其近似為${\ displayStyle e \ simeq p}$在高能物理學使EV單位的施加能量可方便地導致EV/單位的動量變化大約等效的變化c.

動量單元的尺寸是t^-1Lm。能量單位的尺寸是t^-2L²m。將能量單位（例如EV）除以具有速度單位的基本常數（例如光速）t^-1L）促進使用能量單元描述動量所需的轉換。

例如，如果動力p據說電子的1 GEV，然後轉換為MKS系統可以通過：

$${\ displayStyle p = 1 \; {\ text {gev}}/c = {\ frac {（1 \ times 10^{9}）\ times \ times（1.602 \ 176 \ 634 \ times 10^{ - 19}} \;{\ text {c}}）\ times（1 \; {\ text {v}}）}}} {2.99 \ 792 \ 792 \ 458 \ times 10^{8} {8} \; {\ text {m}}}}}}/{\ text {\ text {\ text {s}}}}}} = 5.344 \ 286 \ times 10^{ - 19} \; {\ text {kg}}} {\ cdot} {\ cdot} {\ text {m}}}/{\ text {\ text {s}}}。$$

距離

在粒子物理，一種天然單元系統，真空中的光速c和降低了普朗克常數ħ無量綱和等於統一的人被廣泛使用：c=ħ= 1。在這些單元中，距離和時間均以反式單位表示（能量和質量以相同的單位表達，請參見質量 - 能量等效性）。特別是粒子散射長度通常以反粒子質量單位表示。

在該單元系統之外，電子伏，第二和納米之間的轉換因子如下：

${\ displayStyle \ hbar = 1.054 \ 571 \ 817 \ 646 \ 646 \ times 10^{ - 34} \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ cdot} s} = 6.582 \ 6.582 \ 119 \ 119 \ 569 \ 569 \ 569 \ 509 \ 509 \ times 10^{ - 16}}mathrm {ev {\ cdot} s}。}。}$

以上關係也允許表達平均壽命τ不穩定的粒子（以秒為單位）衰減寬度γ（在EV中）通過γ=ħ/τ。例如，
B⁰
介子一生為1.530（9）picseconds，平均衰減長度是Cτ=459.7μm，或衰減寬度（4.302±25）×10^-4ev.

相反，負責的微小介子質量差異介子振盪通常以更方便的逆Picseconds表示。

電子伏特中的能量有時通過具有相同能量的光子的光的波長表示：

${\ displayStyle {\ frac {1 \; {\ text {ev}}}} {hc}}} = {\ frac {\ frac {1.602 \ 176 \ 634 \ times 10^{ - 19}}{（2.99 \ 792 \ 458 \ times 10^{10} \; {\ text {cm}}}/{\ text {s}}}）\ times \ times（6.62 \ 607 \ 015 \ 015 \ times 10^{ - 34} \;{\ text {j}} {\ cdot} {\ text {s}}}}}}}}} \ growapprox 8065.5439 \; {\ text {cm}}}}}^{ - 1}。}。$

溫度

在某些領域，例如血漿物理學，很方便使用電子伏來表達溫度。電子伏特除以Boltzmann常數轉換為開爾文量表：

${\ displayStyle {1 {\ text {ev}}/k _ {\ text {b}}} = {1.602 \ 176 \ 176 \ 634 \ times 10^{ - 19} { - 19} {\ text {J}}}}}次10^{ - 23} {\ text {j/k}}} = 11 \ 604.518 \ 12 {\ text {k}}，}，}$

在哪裡k_B是個Boltzmann常數.

這k_B在使用電子伏表示表達溫度時假設是典型的磁性限制融合血漿是15凱夫（Kiloelectronvolt），等於174 MK（Megakelvin）。

作為近似：k_Bt是關於0.025 ev（≈290 k/11604 K/EV）溫度20°C.

波長

EV中可見光譜中光子的能量

波長（NM）到能量的圖（EV）

能量e， 頻率v和波長λ光子的相關

$${\ displayStyle e = h \ nu = {\ frac {hc} {\ lambda}} = {\ frac {\ frac {4.135 \，667 \，516 \ times 10^{ - 15} { - 15}s} \ times 299 \，792 \，458 \，\ mathrm {m/s}}}} {\ lambda}}}}}}}$$

在哪裡h是個普朗克常數，c是個光速。這減少了^[6]

$${\ displayStyle {\ begin {aligned} e \ mathrm {（ev）}＆= 4.135 \，667 \，516 \ times 10^{ - 15} \，\ Mathrm {\\ [4PT]$$

散射實驗

在低能量的核散射實驗中，通常指代EVR，KEVR等單位的核後坐力能量。這將核後坐力與“電子等效”後坐力（Evee，Kevee等）區分開來（Evee，Kevee等）。測量閃爍光。例如，一個產量光管用phe/kevee測量（光電子根據keV電子等效能量）。EV，EVR和EVEE之間的關係取決於散射發生的介質，並且必須以每種材料的經驗建立。

能量比較

電子伏特中的光子頻率與能量粒子。這光子的能量僅隨光子的頻率而變化，與光常數的速度相關。這與巨大的粒子形成對比，該粒子的能量取決於其速度和休息質量.^[7][8][9]傳奇

γ：伽馬射線	mir：中紅外	HF：高頻。
HX：硬X射線	FIR：遠紅外線	MF：中等頻率。
SX：軟X射線	無線電波	如果：低頻。
EUV：極端紫外線	EHF：極高的頻率。	VLF：非常低的頻率。
nuv：接近紫外線	SHF：超高頻率。	VF/ULF：語音頻率。
可見光	UHF：超高頻率。	SLF：超低頻率。
尼爾：靠近紅外線的	VHF：很高的頻率。	小精靈：極低的頻率。
		弗雷克：頻率

活力	資源
5.25×1032ev	從20的總能量KT核裂變裝置
1.22×1028ev	這普朗克能源
10yev（1×1025ev）	近似大統一能源
〜624eev（6.24×1020ev）	一秒鐘內由單個100瓦燈泡消耗的能量（100 W=100 j/s≈6.24×1020ev/s）
300eev（3×1020ev=〜50J）	首先超高能宇宙射線觀察到的粒子，所謂的OH-MY-GOD粒子.[10]
2 PEV	兩個Petaelectronvolts，最高能源中微子被檢測到冰塊南極洲的中微子望遠鏡[11]
14 TEV	設計質子的質量中心碰撞能量大型強子對撞機（自2010年3月30日開始以來，TEV於3.5 TEV運營，於2015年5月達到13 TEV）
1 TEV	一萬億電子伏特或1.602×10-7j，關於飛行的動能蚊子[12]
172 GEV	休息能量頂級夸克，最重的測量基本粒子
125.1±0.2 GEV	對應於質量的能量希格斯玻色子，如兩個在LHC比確定的更好5 Sigma[13]
210梅夫	裂變中釋放的平均能量PU-239原子
200 mev	釋放的大約平均能量核裂變裂變片段U-235原子。
105.7梅夫	休息能媽
17.6 Mev	在核融合的氘和氚來形成He-4;這是0.41 PJ每公斤生產的產品
2梅	在A中釋放的大約平均能量核裂變從一個發行的中子U-235原子。
1.9梅	休息能量上夸克，最低的質量夸克。
1 mev（1.602×10-13j）	大約兩次休息能量電子
1至10 KEV	近似熱溫，${\ displaystyle k _ {\ text {b}} t}$， 在核融合系統，例如太陽，磁性狹窄的等離子體，慣性監禁和核武器
13.6 ev	所需的能量電離原子氫；分子鍵能在命令的1 ev至10 ev每個債券
1.6 ev至3.4 ev	這光子能量可見光
1.1 ev	活力${\ displaystyle e_ {g}}$打破一個共價結合矽
720 Mev	活力${\ displaystyle e_ {g}}$打破一個共價結合鍺
<120梅	近似的休息能中微子（三種口味的總和）[14]
25梅夫	熱能，${\ displaystyle k _ {\ text {b}} t}$， 在室溫下;一個空氣分子有一個平均動能38梅
230μEV	熱能，${\ displaystyle k _ {\ text {b}} t}$， 的宇宙微波背景

每摩爾

一摩爾的顆粒給出1 eV的每個顆粒，每個顆粒的能量約為96.5 kJ - 這對應於法拉第常數（F≈96485c·莫爾^-1），焦耳的能量n每個顆粒的摩爾eEV等於e·F·n.

也可以看看

• 數量級（能量）

參考

外部鏈接

• BIPM對電子伏特的定義
• 物理常數參考；尾巴數據