Электронвольт

Электро нво льт (сокращённо эВ или eV) — внесистемная единица измерения энергии, широко используемая в атомной и квантовой физике. Один электронвольт равен энергии, которая необходима для переноса электрона в электростатическом поле между точками с разницей потенциалов в 1 В. Так как работа при переносе заряда q равна qU (где U — разность потенциалов), а заряд электрона составляет −1,602 176 487(40)×10−19 Кл, то

1 эВ = 1,602 176 487(40)×10−19 Дж = 1,602 176 487(40)×10−12 эрг.

Как правило, через электронвольт выражается и масса элементарных частиц (исходя из эквивалентности массы и энергии Е = mc²). 1 эВ/c² = 1,782 661 758(44)·10−36 кг, и напротив, 1 кг = 5,609 589 12(14)·1035 эВ/c². 1 атомная единица массы равна 931,4 МэВ/c².

В температурных единицах 1 эВ соответствует 11 604,505(20) кельвин (см. постоянная Больцмана).

В химии часто используется молярный эквивалент электронвольта. Если один моль электронов перенесён между точками с разностью потенциалов 1 В, он приобретает (или теряет) энергию 96 485,3383(83) Дж, равную произведению 1 эВ на число Авогадро. Эта величина численно равна постоянной Фарадея.

В электронвольтах измеряется также ширина распада Γ элементарных частиц и других квантовомеханических состояний, например ядерных энергетических уровней. Ширина распада — это неопределённость энергии состояния, связанная с временем жизни состояния τ соотношением неопределённостей: ). Частица с шириной распада 1 эВ имеет время жизни 6,582 118 89(26)·10−16 с. Напротив, квантовомеханическое состояние с временем жизни 1 с имеет ширину 4,135 667 33(10)·10−15 эВ.