«Էլեկտրոն-վոլտ»–ի խմբագրումների տարբերություն
No edit summary |
|||
Տող 1. | Տող 1. | ||
'''էլեկտրոն-վոլտ''' (հազվադեպ '''էլեկտրոնավոլտ''' |
'''էլեկտրոն-վոլտ''' (հազվադեպ '''էլեկտրոնավոլտ''', հայերենն նշանակումը՝ '''էՎ''', միջազգայինը՝ '''eV'''), [[Էներգիա|էներգիայի]] [[միավորների համակարգեր|արտահամակարգային]] [[չափման միավոր]], որը օգտագործվում է [[Ատոմային ֆիզիկա|ատոմային և միջուկային ֆիզիկայում]], [[Տարրական մասնիկների ֆիզիկա|տարրական մասնիկների ֆիզիկայում]], ինչպես նաև ֆիզիկային մոտ ոլորտներում ([[Կենսաֆիզիկա|կենսաֆիզիկայում]], քիմիական ֆիզիկայում, [[Աստղաֆիզիկա|աստղաֆիզիկայում]] և այլուր): |
||
== Հիմնական տեղեկություններ == |
== Հիմնական տեղեկություններ == |
11:23, 2 Նոյեմբերի 2015-ի տարբերակ
էլեկտրոն-վոլտ (հազվադեպ էլեկտրոնավոլտ, հայերենն նշանակումը՝ էՎ, միջազգայինը՝ eV), էներգիայի արտահամակարգային չափման միավոր, որը օգտագործվում է ատոմային և միջուկային ֆիզիկայում, տարրական մասնիկների ֆիզիկայում, ինչպես նաև ֆիզիկային մոտ ոլորտներում (կենսաֆիզիկայում, քիմիական ֆիզիկայում, աստղաֆիզիկայում և այլուր):
Հիմնական տեղեկություններ
Մեկ էլեկտրոն-վոլտն այն էներգիան է, որն անհրաժեշտ է հաղորդել տարրական մասնիկներին էլեկտրական դաշտի առկայության դեպքում 1 Վ պոտենցիալների տարբերությամբ կետեր տեղափոխելու համար: Քանի որ q լիցքի տեղափոխման աշխատանքը հավասար է qU (որտեղ U — պոտենցիալների տարբերությունն է), իսկ տարրական մասնիկների լիցքը, օրինակ էլեկտրոններինը կազմում է −1,602 176 6208(98)×10−19 Կլ[1], ապա
1 էՎ = 1,602 176 6208(98)×10−19 Ջեյմս Ջոուլ = 1,602 176 6208(98)×10−12 էրգ
Տարրական մասնիկների ֆիզիկայում սովորաբար էլեկտրոն-վոլտերով նշանակում են ոչ միայն էներգիան այլ նաև տարրական մասնիկների m զանգվածը [2][3][4]: Դա պայմանավորված է այն հանգամանքով, որ զանգվածի և էներգիայի համարժեքության ուժով գործում է Е = mc2, որտեղ c —լույսի արագությունն է: Քանի որ c-ն հիմնական հաստատուն է և չի փոխվում կախված պայմաններից, հետևաբար տարրական մասնիկի զանգվածը բնութագրելով էներգիայով (որն որոշվում է էլեկտրոն-վոլտերով) նշանակում է որոշել զանգվածը բոլոր ավանդական միավորներով և թյուրիմացությունների չի հանգեցնում: Զանգվածի միավորով 1 էվ = 1,782 661 907(11)×10−36 կգ[1], և հակառակը, 1 կգ = 5,609 588 650(34)×1035 էՎ[1]. 1 զ. ա. մ. = 931,494 0954(57) ՄէՎ[1]: Տարրական մասնիկների իմպուլսը ևս կարոլի է չափել էլեկտրոն-վոլտերով (խիստ ասված էՎ/c): Էլեկտրոն-վոլտը ի տարբերություն էներգիայի, որը բնութագրական է միջուկային պրոցեսների մեծամասնության համար, փոքր մեծոթյուն է, ավելի շատ օգտագործում են նրա բազմապատիկ միավորները:
- Կիլոէլեկտրոն-վոլտ (կէՎ)- 1000 էՎ
- Մեգաէլեկտրոն-վոլտ (ՄէՎ)- 1 միլիոն էՎ
- Գիգաէլեկտրոն-վոլտ (ԳէՎ)- 1 մլրդ էՎ
- Տերաէլեկտրոն-վոլտ (ՏէՎ) - 1 տրլն էՎ
Տարրական մասնիկների վերջին սերունդները թույլ են տալիս հասնել մինչև մի քանի տերաէլեկտրոն-վոլտի (ՏէՎ): 1 ՏէՎ-ը մոտավորապես հավասար է (կինետիկ) թռչող մոծակի էներգիային[5]: Ջերմաստիճանը, որը համարվում է տարրական մասնիկների միջին կինետիկ էներգիայի սահաման, ելնելով միատոմ իդեալական գազի մասնիկների էներգիայից Eկին = 3⁄2kТ[3], երբեմն նույնպես արտահայտվում է էլեկտրոն-վոլտերով: Ջերմաստիճանային միավորով 1 էՎ համապատասխանում է 1,160 452 21(67)×104 Կելվին[1] (տես. Բոլցմանի հաստատուն)[6].
Էլեկտրոն-վոլտերով են չափվում էլեկտրամագնիսական ճառագայթման քվանտների (ֆոտոն) էներգիան: ν հաճախությամբ մասնիկների էներգիան էլեկտրոն-վոլտերով հավասար է hν/EէՎ, իսկ λ ալիքով ճառագայթումը — hc/(λEէՎ), որտեղ h — Պլանկի հաստատուն, իսկ Eէվ-էներգիան է, որը հավասար է 1 էՎ, արտահայտված է այն նույն միավորների համակարգով ինչ և h, ν և λ: Քանի որ ուլտրառելյատիվիստիկ մասնիկների համար, այդ թվում ֆոտոնների, λE = hc, հետևաբար տրված ալիքի երկարությամբ մասնիկների էներգիան որոշելու համար (նաև հակառակը) հաճախ օգտակար է փոխարկման գործակիցը էՎ·նմ, որը իրենից ներկայացնոմ է Պլանկի հաստատունի և լույսի արագության արտադրյալ: hc = 1239,841 9739(76) hc = 1239,841 9739(76) էՎ·նմ[1] ≈ 1240 էՎ·նմ Այսպես 1նմ ալիքի երկարություն ունեցող ֆոտոնի էներգիան 1240 էՎ, 10 էՎ էներգիա ունեցող լոիյսի ալիքը հավասար է 124 նմ երկարություն և այլն: Քիմիայում հաճախ օգտագործվում է էլեկտրոն-վոլտի մոլային համարժեքը: Եթե 1 մոլ էլեկտրոնները կամ նույնանուն լիցքերը տեղափոխեն 1 Վ պոտենցիալների տարբերությամբ կետեր, ապա այն ձեռք է բերում (կամ կորցնում է) Q = 96 485,332 89(59) Ջ էներգիա[1], որը հավասար է 1 էՎ-ի և Ավոգադրոյի հաստատուն արտադրյալին: Այս մեծությունը թվապես հավասար է Ֆարադեյի հաստատունին: Նույն ձևով, եթե քիմիական ռեակիցիայի ժամանակ 1 մոլ նյութը անջատում (կամ կլանում) է 96.5 Ջ, ապա համապատասխանաբար յուրաքանչյուր մոլեկուլ կորցնում է (կամ ստանում է) 1էՎ էներգիա: էլեկտրոն-վոլտերով է չափվոմ նաև տարրական մասնիկների և մյուս քվանտամեխանիկական վիճակների Γ անկման լայնույթը, օրինակ միջուկային էներգիական վիճակները: Անկման լայնույթը վիճակի էներգիայի անորոշությունն է կապված կյանքի տևողության τ հետ`
Γ = ħ/τ 1 էՎ անկման լայնությամբ մասնիկը ունի 6,582 119 514(40)×10−16 վ[1] կյանքի տևողություն: Համանման ձևով քվանտամեխանիկական վիճակը 1վ կյանքի տևողության հետ ունի 6,582 119 514(40)×10−16 էՎ լայնություն: «էլեկտրոն-վոլտ» առաջիններից մեկն օգտագործել է ամերիկացի ինժիներ Կ. Կ. Դարոուն 1923 թվականին [7].
Բազմապատիկ և կոտորակային միավորներ
Միջուկային և բարձր էներգիաների ֆիզիկայում սովորաբար օգտագործվում է բազմապատիկ միավորներ. կիլոէլեկտրոն-վոլտ (կէՎ, keV, 103 էՎ), մեգաէլեկտրոն-վոլտ (ՄէՎ, MeV, 106 էՎ), գիգաէլեկտրոն-վոլտ (ԳէՎ, GeV, 109 էՎ) и տերաէլեկտրոն-վոլտ (ՏէՎ, TeV, 1012 էՎ): Տիեզերական ճառագայթների ֆիզիկայում նաև օգտագործվում են պետաէլեկտրոն-վոլտ (ՊէՎ, PeV, 1015 էՎ) և հեքսաէլեկտրոն-վոլտ (ՀէՎ, EeV, 1018 էՎ): Պինդ մարմինների գոտիների տեսությունում, կիսահաղորդիչների ֆիզիկայում և նեյտրոնների ֆիզիկայում օգտագործում են կոտորակային միավորներ. միլիէլեկտրոն-վոլտեր (մէՎ, meV, 10−3 էՎ):
Էներգիաների և զանգվածների որոշ արժեքներ արտահաըտված էլեկտրոն-վոլտերով
1 ՏգՀց հաճախությամբ ճառագայթող էլեկտրամագնիսական ճառագայթման քվանտի էներգիան | |
Սենյակային ջերմաստիճանում մեկ մոլեկուլի շարժման ջերմային էներգիան | |
1240 նմ ալիքի երկարությամբ ֆոտոնի էներգիան (օպտիկական սպեկտրի ամենամոտ ինֆրակարմիր մասի) | |
500 նմ ալիքի երկարությամբ ֆոտոնի էներգիան (տեսանելի օպտիկական սպեկտրի կանաչի և երկնագույնի սահման) | |
Ռիդբերգի հաստատուն (համարյա հավասար է ջրածնի ատոմի իոնիզացիայի էներգիային) | |
Էլեկտրոնի էներգիան հեռուստացույցի ալիքային փողում | |
տիեզերական ալիքների էներգիան | |
-մասնիկներ | |
-մասնիկներ | |
-մասնիկներ | |
Նեյտրինո[9] | |
էլեկտրոն[9] | |
Պրոտոն[9] | |
Հիգսի բոզոն | |
t-քվարկ[9] | |
Ծանոթագրություններ
- ↑ 1,00 1,01 1,02 1,03 1,04 1,05 1,06 1,07 1,08 1,09 1,10 http://physics.nist.gov/cuu/Constants/Table/allascii.txt Fundamental Physical Constants — Complete Listing
- ↑ Научно-популярный доклад на Президиуме РАН Л. Б. Окуня
- ↑ 3,0 3,1 Электронвольт // Физическая энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. — Т. 5. Стробоскопические приборы — Яркость. — С. 545. — 760 с. — ISBN 5-85270-101-7
- ↑ В учебной и научно-популярной литературе массы элементарных частиц чаще выражаются в единицах СИ или в а. е. м.
- ↑ Glossary — CMS Collaboration, CERN: «Electronvolt (eV): A unit of energy or mass used in particle physics».(անգլ.)
- ↑ Conversion factors for energy equivalents
- ↑ Darrow K. K. Some Contemporary Advances in Physics(անգլ.) // Bell System Technical Journal. — Vol. 2 (4). — P. 110.
- ↑ 8,0 8,1 8,2 Gamma-Ray Spectrum Catalogue
- ↑ 9,0 9,1 9,2 9,3 Единицы измерения расстояний, энергий и масс
- ↑ ATLAS и CMS обнародовали совместное измерение массы хиггсовского бозона
- ↑ Свойства топ-кварка: результаты