Un électron-volt (eV) est une très petite unité d’énergie qui est utilisée dans des domaines de recherche en physique tels que la physique nucléaire et des particules, en partie parce que l’unité d’énergie standard, le joule, est beaucoup trop grande pour avoir sens clair dans une telle recherche en tant qu’unité de base. La valeur standard d’un électron-volt est calculée comme étant 1.602 x 10-19 joules, ou une fraction de 0.0000000000000000001602 d’un joule. La valeur est dérivée de l’énergie nécessaire pour déplacer un seul électron à travers un potentiel électrique d’un volt, ou comme la quantité équivalente d’énergie qu’un photon de lumière transporte. Un billion d’électrons-volts (TeV), ou 1 x 1012 eV, est encore une valeur énergétique si petite qu’elle est considérée comme équivalente à la quantité d’énergie de travail qu’une fourmi dépense lorsqu’elle se déplace, et une lumière incandescente standard de 100 watts ampoule brûle 2,200,000,000,000 2.2 1024 XNUMX XNUMX fois plus d’énergie qu’une fourmi par heure, soit XNUMX x XNUMX électrons volts.
L’utilisation des valeurs électron-volt est également répandue dans d’autres domaines de la recherche scientifique fondamentale, où, dans certains calculs, elle peut représenter des valeurs de température ou de rayonnement électromagnétique. Cela inclut l’astronomie, où elle est utilisée pour catégoriser les longueurs d’onde de la lumière. En effet, l’électron-volt est une mesure fondamentale de l’énergie cinétique qui peut pratiquement être appliquée à la recherche au niveau moléculaire. Une valeur de 13.6 eVs équivaut à l’énergie nécessaire pour ioniser un atome d’hydrogène, qui est l’élément le plus courant rencontré dans la recherche astronomique. Une valeur de 4.2 eV est nécessaire pour décomposer une molécule de sel en ses éléments constitutifs de sodium et de chlorure, ce qui fait des électrons-volts un terme de mesure pratique pour de nombreuses réactions chimiques courantes.
Malgré son utilisation répandue dans la recherche, l’électron-volt n’est pas considéré comme une unité métrique standard, car sa valeur peut changer en fonction des conditions et des exigences expérimentales. Il peut également être utilisé pour représenter une unité de masse dans les calculs de physique pour équilibrer les unités d’énergie dans l’équation de la relativité restreinte de E = MC2. Cela permet de calculer la masse de particules subatomiques comme les protons, où un proton équivaut à 938,000,000 0.938 2 eV divisé par la vitesse de la lumière au carré, qui est exprimée en giga électron-volt en abrégé XNUMX GeV/cXNUMX.
Il n’y a pas de conversion directe en électron-volt à partir de volt standard comme mesure du potentiel électrique. Bien que les deux semblent dérivés, ce sont des mesures de choses différentes, avec des électrons-volts comme mesure de l’énergie cinétique basée sur le joule, et des volts comme mesure de la différence de potentiel entre deux points conducteurs. Les électrons-volts, cependant, suivent la convention métrique pour les augmentations de quantité, le préfixe kilo représentant 1,000 XNUMX en KeV ; méga représentant un million ou MeV; giga représentant un milliard à GeV ; etc.