إلكترون فولت (eV)
1 إلكترون فولت = 1.602177e-19 جول
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.
ملاحظات: Atomic-scale energy
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.
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.
كيفية تحويل إلكترون فولت إلى جول
لتحويل إلكترون فولت إلى جول، اضرب القيمة في 1.602177e-19.
صيغة التحويل (من الوحدة الأساسية)
x * 1.602176634e-19
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.
| 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 |
جدول التحويل الكامل لـ إلكترون فولت
| الوحدة | القيمة | المعامل |
|---|---|---|
| جول | 1 eV = 1.602177e-19 J | × 1.602177e-19 |
| كيلوجول | 1 eV = 1.602177e-22 kJ | × 1.602177e-22 |
| كيلوواط-ساعة | 1 eV = 4.450491e-26 kWh | × 4.450491e-26 |
| سعرة حرارية (حرارية كيميائية) | 1 eV = 3.829294e-20 cal | × 3.829294e-20 |
| كيلو سعرة حرارية | 1 eV = 3.829294e-23 kcal | × 3.829294e-23 |
| واط-ساعة | 1 eV = 4.450491e-23 Wh | × 4.450491e-23 |
| ميغاجول | 1 eV = 1.602177e-25 MJ | × 1.602177e-25 |
| وحدة حرارية بريطانية | 1 eV = 1.518570e-22 BTU | × 1.518570e-22 |
| ثيرم (أمريكي) | 1 eV = 1.518933e-27 therm | × 1.518933e-27 |