Elektronivoltti

Elektronivoltti (symboli eV) on energian yksikkö, jota käytetään usein atomi- ja ydinfysiikassa. Se on suuruudeltaan energiamäärä, jonka elektroni saa kulkiessaan tyhjiössä yhden voltin suuruisen potentiaalieron lävitse.^[1] Yksi elektronivoltti vastaa siis yhtä volttia kerrottuna alkeisvarauksella. SI-yksikköinä 1 eV = 1,602176634·10^-19 J.

Hiukkasfysiikassa megaelektronivolttia (1 MeV = 10⁶ eV) käytetään myös massan yksikkönä mitattaessa alkeishiukkasten massoja. Tämä perustuu massan ja energian ekvivalenssiin ja suppean suhteellisuusteorian kaavaan

${\displaystyle E=mc^{2}}$,

missä E tarkoittaa energiaa, m massaa ja c valon nopeutta tyhjiössä. Näitä yksiköitä käyttäen elektronin massa on noin 0,5 MeV ja protonin massa noin 940 MeV.^[2]

Elektronivoltit ja lämpötila

Tietyillä fysiikan alueilla, esimerkiksi plasmafysiikassa on käytännöllistä käyttää elektronivolttia lämpötilan yksikkönä. Elektronivoltin muunnos kelvin-asteiksi (symboli K) määritellään käyttäen Boltzmannin vakiota k_B:

${\displaystyle {1{\mbox{ eV}} \over k_{B}}={1{,}602176634\times 10^{-19}{\mbox{J}} \over 1{,}380649\times 10^{-23}{\mbox{J/K}}}=11604{,}501812{\mbox{ K.}}}$

Esimerkiksi tyypillinen magneettisesti rajoitetun fuusion plasma on 15 keV, tai 175 megakelviniä.

SI-kertoimet

Kerroin	Nimi	Tunnus		Kerroin	Nimi	Tunnus
100	elektronivoltti	eV
101	dekaelektronivoltti	daeV		10−1	desielektronivoltti	deV
102	hehtoelektronivoltti	heV		10−2	senttielektronivoltti	ceV
103	kiloelektronivoltti	keV		10−3	millielektronivoltti	meV
106	megaelektronivoltti	MeV		10−6	mikroelektronivoltti	μeV
109	gigaelektronivoltti	GeV		10−9	nanoelektronivoltti	neV
1012	teraelektronivoltti	TeV		10−12	pikoelektronivoltti	peV
1015	petaelektronivoltti	PeV		10−15	femtoelektronivoltti	feV
1018	eksaelektronivoltti	EeV		10−18	attoelektronivoltti	aeV
1021	tsettaelektronivoltti	ZeV		10−21	tseptoelektronivoltti	zeV
1024	jottaelektronivoltti	YeV		10−24	joktoelektronivoltti	yeV