電子ボルト
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| 電子ボルト （エレクトロンボルト） |
|
|---|---|
| 記号 | eV |
| 系 | 非SI単位 |
| 量 | エネルギー |
| 定義 | 電子1個を1Vの電位差で加速したときのエネルギー |
| SI | 1.602×10-19 J |
電子ボルト（でんしぼると, electronvolt, electron volt, 記号 eV）は、エネルギーの単位である。エレクトロンボルトともいう。
1 V の電位差がある自由空間内で電子 1 つが得るエネルギーを 1 eV とする。非常に小さな単位であり 1 eV はおよそ 1.602×10-19 J に相当する。質量に換算すると 1.783×10-36 kgとなる。1 eVの平均運動エネルギーをもつ気体の温度は11604 Kとなる。
物性物理学から素粒子物理学、あるいは化学、半導体工学などの幅広い分野で使用されるエネルギーの単位である(*)。分野によって使用される桁数が大きく異なる。物性分野では数 meV ～ 数 eV（もっと大きい場合もある）のオーダー（1 meVが約10 Kに相当）である。素粒子分野では数 MeV ～数 GeV（あるいはそれ以上）のオーダーでの議論がなされる。電子質量は約0.5MeV、陽子質量は約1GeVに相当する。
(*)「国際単位系（SI）及びその使い方」によると、“特殊な分野に限り併用してよい単位”となっている。
日本語では活字での表記の際には「電子ボルト」を用いることが多いが、発表・会話などではほとんどの場合「エレクトロンボルト」と読む。単に「イーヴィー」と読まれることもある。
高エネルギー（素粒子）分野では、MeV、GeV、TeVなどをそれぞれ、“メブ”、“ジェブ”、“テブ”などと発声する場合がある。
[編集] 主な利用場面
電子ボルトは日常生活ではあまり用いられない単位と言えるが、巨視的な物質や現象を素粒子1個単位から記述するのに便利である。このため学問や産業の現場において、光子や電子、原子などの持つエネルギーを表す際に広く利用される。以下、代表的な例を幾つか挙げる。
- 物質中の電子の持つエネルギーを表現する際に用いられる。例えば外部から与えた電界によって全体の電位が1V変化すると、中の電子のポテンシャルエネルギーが1eV変化することになるため、計算上都合が良い。慣れると、うっかりVとの区別を忘れるほどである。
- 可視光域での光子1個のエネルギーは数eV単位となり、物質との相互作用の取り扱いに便利である。
[編集] 関連項目
| ジュール | キロワット時 | 電子ボルト | 重量キログラムメートル | カロリー | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 J | = 1 kg·m²/s² | ~=0.278×10−6 | ~=6.241×1018 | ~=0.102 | ~=0.239 |
| 1 kWh | = 3.6×106 | = 1 | ~=22.5×1024 | ~=0.367×106 | ~=0.860×106 |
| 1 eV | ~=0.1602×10−18 | ~=44.5×10−27 | = 1 | ~=16.3×10−21 | ~=38.3×10−21 |
| 1 kgf·m | = 9.80665 | ~=2.72×10−6 | ~=0.613×1018 | = 1 | ~=2.34 |
| 1 calIT | = 4.1868 | ~=1.163×10−6 | ~=0.261×1020 | ~=0.427 | = 1 |
