電子伏特

電子伏特（英語：electron volt），簡稱電子伏，符号为eV，為能量單位。代表一帶電荷量為1.602 176 634 x 10⁻¹⁹庫侖的電子^[1] 在真空中通過 1 伏特電位差所產生的動能^[2]^[3]。電子伏与SI制的能量单位焦耳（J）的换算关系是：

1 eV = 1.602176634×10⁻¹⁹ J^[4]

電子伏特與其它物理量之間的關係编辑

質量编辑

愛因斯坦提出能量等價於質量，即著名的質能等效 $E=mc^{2}$ 。在粒子物理的應用中，質量和能量常可互換，使用eV/c²或甚至直接使用eV作為質量的單位（後者的使用時機：把光速C設為不具單位的1）。

換算關係如下式：

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}}.

舉例而言，一個電子及一個正子（電子的反粒子），都具有6999511000000000000♠0.511 MeV/c²的質量，對撞湮滅後足以產生1.022 MeV的能量。而質子，一個標準的重子，具有6999938000000000000♠0.938 GeV/c²的質量

温度编辑

在某些領域，例如等電漿物理學中，即可使用電子伏特及波茲曼常數來表達絕對溫度，即：

{1{\text{eV}} \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}}.

其中，k_B 是波茲曼常數；K是开尔文；J是焦耳

然而，電子伏特與开尔文的量綱實際上並不相同，這種記法常用於粒子物理學等領域，僅僅是為了方便而已。

参考文献编辑

^ The NIST Reference on Constants, Units and Uncertainty：elementary charge.
^ Prof. George Lebo, University of Florida. NASA SCIENCE:definition of an electron volt （英语）.
^ 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] （中文（繁體）‎）.
^ The NIST Reference on Constants, Units and Uncertainty.

外部連結编辑

参见编辑

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