ما هو إلكترون فولت؟
الإلكترون فولت هو وحدة طاقة تساوي الشغل المبذول على الإلكترون بفارق جهد قدره فولت واحد، أي ما يقرب من 1.602×10⁻¹⁹ جول. يُستخدم في الفيزياء الذرية، وفيزياء الجسيمات، وميكانيكا الكم.
الاستخدامات الفعلية
الإلكترون-فولت هو وحدة الطاقة القياسية في فيزياء الجسيمات والفيزياء الذرية وعلوم أشباه الموصلات. وتُقاس طاقات فوتونات الأشعة السينية بـkev، وفوتونات الضوء المرئي بـeV (نحو 1.8–3.1 eV)، والتفاعلات النووية بـMeV، وطاقات مسرِّعات الجسيمات بـGeV أو TeV.
التاريخ
دخل الإلكترون-فولت حيّز الاستخدام في مطلع القرن العشرين مع تطور ميكانيكا الكم والفيزياء الذرية التجريبية؛ إذ حين بدأ الفيزيائيون قياس طاقات الإلكترونات والفوتونات، وفّر eV وحدةً ملائمة أصغر بكثير من الجول ومناسبة للظواهر تحت الذرية.
الأخطاء الشائعة
الخلط بين الإلكترون-فولت ووحدة الجهد الكهربي؛ فهو وحدة طاقة تساوي الطاقة الحركية المكتسبة لإلكترون معجَّل عبر فرق جهد يساوي فولتًا واحدًا (1 eV = 1.602 × 10⁻¹⁹ جول). والخلط كذلك في بادئات المقياس (keV وMeV وGeV وTeV) عند مناقشة ظواهر فيزيائية مختلفة.
ما هو جول؟
الجول هو الوحدة الأساسية للطاقة في النظام الدولي للوحدات. وهي الوحدة القياسية للشغل والحرارة والطاقة الكهربائية في الفيزياء والهندسة والقياس العلمي في جميع أنحاء العالم.
الاستخدامات الفعلية
الجول وحدة الطاقة في النظام الدولي المستخدمة في الفيزياء والكيمياء والتغذية (تُوسم طاقة الغذاء في بعض البلدان بالكيلوجول). وتُقاس الطاقة الكهربائية والعمل الميكانيكي وانتقال الحرارة جميعها بالجول. والجول الواحد هو الطاقة اللازمة لرفع تفاحة صغيرة نحو متر واحد.
التاريخ
سُمِّي باسم الفيزيائي الإنجليزي جيمس بريسكوت جول الذي أثبت في أربعينيات القرن التاسع عشر المعادل الميكانيكي للحرارة، مُرسيًا بذلك مفهوم أن الحرارة والعمل الميكانيكي هما صورتان متبادلتان للطاقة. واعتُمد الجول وحدةً للطاقة في النظام الدولي عام 1960م.
الأخطاء الشائعة
الخلط بين الجول والواط: الجول وحدة طاقة بينما الواط وحدة قدرة (1 واط = 1 جول/ث). والافتراض بأن "السعرة" و"الجول" متكافئان دون تحويل: 1 سعرة = 4.184 جول.
متى تُستخدم هذه التحويلة؟
تستخدم فواتير الكهرباء الكيلوواط-ساعة بينما تستخدم حسابات الفيزياء الجول. والتحويل بينهما ضروري لعمليات تدقيق الطاقة ومقارنة كفاءة الأجهزة وفهم استهلاك الطاقة.
أمثلة محلولة
1 إلكترون فولت = 1.602177e-19 جول
1 جول = 1 جول
كيفية تحويل إلكترون فولت إلى جول
لتحويل إلكترون فولت إلى جول، اضرب القيمة في 1.602177e-19.
لإعادة تحويل جول إلى إلكترون فولت، اضرب في 6.241509e+18.
معايير القياس
الجول هو وحدة الطاقة المشتقة في النظام الدولي، معرَّفًا بأنه كيلوغرام × متر مربع ÷ ثانية مربعة (kg·m²/s²). وتُقبل وحدة الكيلوواط ساعة المساوية لـ3.6 ميغاجول بالضبط من قِبل الهيئة الدولية للأوزان والمقاييس للاستخدام مع النظام الدولي في قياس الكهرباء عمليًا.
هل تعلم؟
يُطلق البرق الواحد ما بين 1 و5 غيغاجول من الطاقة، غير أن جزءًا ضئيلًا منها يصل إلى الأرض على هيئة تيار كهربائي. فمعظم الطاقة تتبدد في صورة ضوء وحرارة وموجة صدمة الرعد.
مرجع سريع: إلكترون فولت إلى جول
| إلكترون فولت | جول |
|---|---|
| 0.1 | 1.602177e-20 |
| 0.5 | 8.010883e-20 |
| 1 | 1.602177e-19 |
| 2 | 3.204353e-19 |
| 5 | 8.010883e-19 |
| 10 | 1.602177e-18 |
| 25 | 4.005442e-18 |
| 50 | 8.010883e-18 |
| 100 | 1.602177e-17 |
| 250 | 4.005442e-17 |
| 500 | 8.010883e-17 |
| 1,000 | 1.602177e-16 |
القيم الشائعة
| إلكترون فولت | جول | |
|---|---|---|
| سعرة غذائية (1 كيلوكالوري) | 2.611447e+22 إلكترون فولت | 4,184 جول |
| بطارية AA | 5.842052e+22 إلكترون فولت | 9,360 جول |
| غلي إبريق الماء | 2.621434e+24 إلكترون فولت | 420,000 جول |
| النظام الغذائي اليومي (2000 كيلوكالوري) | 5.222895e+25 إلكترون فولت | 8,368,000 جول |
| غالون من البنزين | 8.223812e+26 إلكترون فولت | 131,760,000 جول |
الوحدات المتاحة لـ الطاقة
المزيد من تحويلات إلكترون فولت
- حوّل إلكترون فولت إلى جول
- حوّل إلكترون فولت إلى كيلوجول
- حوّل إلكترون فولت إلى كيلوواط-ساعة
- حوّل إلكترون فولت إلى سعرة حرارية (حرارية كيميائية)
- حوّل إلكترون فولت إلى كيلو سعرة حرارية
- حوّل إلكترون فولت إلى واط-ساعة
- حوّل إلكترون فولت إلى ميغاجول
- حوّل إلكترون فولت إلى وحدة حرارية بريطانية
- حوّل إلكترون فولت إلى ثيرم (أمريكي)
افتراض: calorie تعني السعر الحراري الكيميائي الحراري وtherm يشير إلى therm الأمريكي.