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電子ボルト

辞書:科学用語の基礎知識 素粒子・用語編 (NPARTY)
読み:でんしボルト
外語:eV: electron volt 英語
品詞:名詞
2000/06/21 作成
2012/02/04 更新

エネルギーの単位の一つ。物理学では、素粒子質量を表わす単位としても使われる。

1V電位差がある自由空間(=電場)で、電子一個が得られる(加速される)エネルギーを1とする単位。

記号は「eV」を使う。

定義等

特殊相対性理論により、質量とエネルギーは可換であるため、量子論の分野では質量の単位、時に温度の単位として使う。

E=mc2なので、m=E/c2で質量に換算できるのである。従って、素粒子などのスケールの話では、質量はおおむねeVで書かれている。

国際単位系ではエネルギー・仕事量・熱量の単位は「ジュール」を使うが、次のように定義される(括弧内の2桁は標準不確かさ)。

  • 1eV=1.602 176 565(35)×10−19J (2010年CODATA推奨値)
  • 1eV=1.602 176 462×10−19J (2009年度版理科年表)

物理学

この単位は、X線より高エネルギー(短波長)の電磁波のエネルギーを表わすときによく使われている。

素粒子物理学の世界では、前述のように素粒子の質量をeVで表わしたり、あるいは温度を表わすのに用いる。

可視光

電磁波の例では、波長λをnm単位、エネルギーEをeV単位で表わすと、E=1240/λの関係がある。

すなわち可視光線光子は1.6〜3.2eVのエネルギーを持つことになる。

電気製品に多用されている発光ダイオード(LED)が僅か数ボルトの電圧で発光するのは、このような理由による。

用語の所属
エネルギー
質量
EV
関連する用語
電子
eV
V
光子
絶対温度

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