Un electrón gana un voltio de energía cinética cuando se acelera a través de una diferencia de potencial eléctrico, lo que equivale a 1.603 × 10¹⁹ unidades de energía o trabajo. La cantidad de energía que gana un electrón cuando su potencial eléctrico aumenta en un voltio se mide en electronvoltios, una unidad de energía que se usa frecuentemente en física atómica y nuclear. 1.602 × 10⁻¹² erg, o 1.602 × 10⁻¹⁹ julios, es el equivalente a un electronvoltio. MeV significa 10⁶ ( 1,000,000) electronvoltios, GeV significa 10⁹ ( 1,000,000,000,000) y TeV significa 10¹² (1,000,000,000,000).
¿Cuáles son las aplicaciones de los electronvoltios?
Las aplicaciones de los electronvoltios se exponen a continuación:
1. Como unidad de masa: En física de partículas, la unidad eV/c² se utiliza para describir la masa de una partícula. Comúnmente, se emplea el sistema natural con c fijo a 1 para convertir la masa a eV. El equivalente de masa-energía de la fórmula de Einstein E = mc² hace esto posible.
Cuando se expresa en términos de electronvoltios, el valor de 1 unidad de masa atómica es,
1 u = 931.4941 MeV/c2
2. Como unidad de momento: El momento de una partícula se puede calcular dividiendo la energía entre la velocidad de la luz. En física de altas energías, el momento se expresa frecuentemente en términos del electrón-voltio dividido por la velocidad de la luz.
3. Como unidad de distancia: En física de partículas, las unidades de energía inversa, principalmente electronvoltios, se utilizan frecuentemente para representar las longitudes de dispersión de partículas. Además, las longitudes de onda de los fotones se expresan en electronvoltios, con una energía equivalente a la energía del fotón expresada en electronvoltios.
4. Como unidad de temperatura: En física de plasmas, la temperatura de un plasma se mide en electronvoltios. Aquí, el electronvoltio se divide por la constante de Boltzmann Kb para obtener la temperatura en la escala Kelvin . Una temperatura de 11604.5182 K se puede calcular dividiendo 1 eV por la constante de Boltzmann. Este valor demuestra que la conversión de electronvoltios a Kelvin puede utilizarse para simplificar cálculos que involucran altas temperaturas.
5. Como unidad de tiempo: Obtenemos el resultado dividiendo la constante “h” de Planck por el electronvoltio.
582 x 10^(-16) s = h/(2xπxeV)
En un cálculo que involucra partículas con una vida media corta, esta relación de tiempo eV nos proporcionará una constante extremadamente útil.
Una medida de energía conocida como electrón-voltio se utiliza ampliamente en física de partículas y física de altas energías. Facilita los cálculos y nos proporciona una comprensión más clara de datos que resultan difíciles de analizar utilizando la medida estándar de energía (julios).
1 electronvoltio equivale a 1.602 x 10^(-19) julios.
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