Science >> Wetenschap >  >> Energie

Waarom is elektronen-volt meer handiger energie-eenheid dan joules?

De elektronen-volt (EV) is handiger dan de joule (J) voor het uitdrukken van energie in atomaire en subatomaire fysica Om de volgende redenen:

* schaal: De energieën die betrokken zijn bij atomaire en subatomaire interacties zijn extreem klein. Een joule is een relatief grote eenheid van energie, dus het uitdrukken van deze energieën in joules zou resulteren in zeer kleine aantallen met veel decimalen. De ionisatie-energie van waterstof is bijvoorbeeld 13,6 eV, wat overeenkomt met 2,18 × 10^-18 J. Gebruik van EV vermijdt deze omslachtige getallen.

* directe relatie tot elektrisch potentieel: De elektronen-volt is direct gerelateerd aan het elektrische potentiaalverschil. Eén elektron-volt is de energie die wordt verkregen door een elektron wanneer het door een elektrisch potentiaalverschil van één volt beweegt. Dit maakt het gemakkelijk om de energie van geladen deeltjes in elektrische velden te berekenen.

* Gemak in berekeningen: Veel formules in atomaire en subatomaire fysica worden uitgedrukt in termen van elektronenvolt. Dit vereenvoudigt berekeningen en voorkomt de noodzaak om constant te converteren tussen joules en elektronen-volt.

Samenvattend:

Terwijl de joule de standaardeenheid van energie in het SI-systeem is, is de elektronen-volt een meer praktische eenheid voor atomaire en subatomaire fysica vanwege de kleinere schaal, directe relatie tot elektrisch potentieel en gemak in berekeningen.

Het is echter belangrijk op te merken dat het gebruik van elektronenvolt niet altijd nodig of handig is. Voor macroscopische fenomenen blijven Joules de voorkeurseenheid.