Un electrón voltio (eV) es una unidad de energía muy pequeña que se utiliza en campos de la investigación física como la física nuclear y de partículas, debido en parte al hecho de que la unidad estándar de energía, el joule, es demasiado grande para tenerla. significado claro en dicha investigación como unidad de base. El valor estándar de un electronvoltio se calcula como 1.602 x 10-19 julios, o una fracción de 0.0000000000000000001602 de un julio. El valor se deriva de la energía necesaria para mover un solo electrón a través de un potencial eléctrico de un voltio, o como la cantidad equivalente de energía que transporta un fotón de luz. Un billón de electronvoltios (TeV), o 1 x 1012 eV, sigue siendo un valor energético tan pequeño que de hecho se considera equivalente a la cantidad de energía de trabajo que gasta una hormiga cuando se mueve, y una luz incandescente estándar de 100 vatios. La bombilla quema 2,200,000,000,000 veces más energía que una hormiga por hora, o 2.2 x 1024 electronvoltios.
El uso de valores de electronvoltios también está muy extendido en otros campos de la investigación científica fundamental, donde, en ciertos cálculos, puede representar valores de temperatura o radiación electromagnética. Esto incluye la astronomía, donde se usa para categorizar las longitudes de onda de la luz. Esto se debe a que el electronvoltio es una medida fundamental de la energía cinética que prácticamente se puede aplicar a la investigación a nivel molecular. Un valor de 13.6 eVs equivale a la energía necesaria para ionizar un átomo de hidrógeno, que es el elemento más común que se encuentra en la investigación astronómica. Se requiere un valor de 4.2 eV para descomponer una molécula de sal en sus elementos constituyentes de sodio y cloruro, lo que hace que los electronvoltios sean un término de medición conveniente para muchas reacciones químicas comunes.
A pesar de su uso generalizado en la investigación, el electronvoltio no se considera una unidad métrica estándar, ya que su valor puede cambiar según las condiciones y requisitos experimentales. También se puede usar para representar una unidad de masa en cálculos físicos para equilibrar las unidades de energía en la ecuación de relatividad especial de E = MC2. Esto permite calcular la masa de partículas subatómicas como los protones, donde un protón equivale a 938,000,000 eVs dividido por la velocidad de la luz al cuadrado, que se expresa como Giga electronvoltios en forma abreviada como 0.938 GeV / c2.
No hay conversión directa a electronvoltios de voltios estándar como medida del potencial eléctrico. Si bien los dos parecen derivados, son medidas de cosas diferentes, con electronvoltios como una medida de energía cinética basada en el joule y voltios como una medida de la diferencia de potencial entre dos puntos conductores. Los electronvoltios, sin embargo, siguen la convención métrica para incrementos en la cantidad, con el prefijo kilo representando 1,000 en KeV; mega que representa un millón o MeV; giga que representa mil millones en GeV; y así.