إلكترون فولت: الفرق بين النسختين

اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث
أُزيل 47 بايت ، ‏ قبل سنتين
ط
ط (بوت: صيانة، obsolete-tag)
{{معلومات وحدة قياس}}
'''إلكترون فولت''' (رمزها'' eV'') هي وحدة لقياس [[طاقة|الطاقة]].<ref>{{مرجعاستشهاد ويب|مسار=http://icecube.wisc.edu/news/view/227|عنوان=A growing astrophysical neutrino signal in IceCube now features a 2-PeV neutrino| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20171226022044/http://icecube.wisc.edu/news/view/227 | تاريخ أرشيف = 26 ديسمبر 2017 }}</ref><ref>{{مرجعاستشهاد ويب |مسار=http://www2.slac.stanford.edu/vvc/theory/relativity.html |عنوان=Special Relativity |ناشر=SLAC |تاريخ=15 June 2009 |عمل=Virtual Visitor Center |تاريخ الوصول=13 February 2011 | مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20111212133514/http://www2.slac.stanford.edu/vvc/theory/relativity.html | تاريخ أرشيف = 12 ديسمبر 2011 }}</ref><ref>[http://goldbook.iupac.org/E02014.html IUPAC Gold Book], p. 75 {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20170311182120/http://goldbook.iupac.org/E02014.html |date=11 مارس 2017}}</ref> هي كمية طاقة الحركة التي يكتسبها [[إلكترون|الكترون]] وحيد غير مرتبط عند تسريعه بواسطة [[كهروستاتيكا|جهد كهربائي ساكن]] قيمته 1 [[فولت]] في [[فراغ (فيزياء)|الفراغ]].
 
وطبقا لذلك التعريف بالإلكترون فولت حاصل ضرب 1 فولت في شحنة الإلكترون التي تقدر ب (كولوم 1e =1.6023{{e|−19}}).
: أي أن:
 
:: فولت.كولوم 1eV =1.6023{{e|−19}}
 
:: وبما أن 1 فولت = 1 [[جول]] ÷ شحنة الإلكترون [[كولوم|بالكولوم]]
 
:: نحصل على العلاقة بين الإلكترون فولت والجول ،والجول، وهي :
 
:: [[جول]] 1eV =1.6023{{e|−19}}
 
ووحدة الطاقة بالجول كبيرة جدا بالنسبة لتطبيقها على [[إلكترون|الإلكترونات]] و في دراسة [[ذرة|الذرة]]. لهذ اخترع الفيزيائيون وحدة للطاقة صغيرة لتسهيل الحسابات عند دراسة [[ذرة|الذرة]] و [[نواة الذرة]] و[[جسيم أولي|الجسيمات الأولية]] ،وكذلك في مجال فيزياء المواد الصلبة.
 
ويستعمل الفيزيائيون والكيميائيون في عملهم وحدة الإلكترون فولت eV ، وألف إلكترون فولت keV، ومليون إلكترون فولت MeV ، وهكذا (انظر أسفله).
(Tev) اوأو تيرا الكترون فولت = مليون مليون الكترون فولت
 
==[[جول]]==
وفي [[كيمياء|الكيمياء]] نستعمل أحيانا الوزن الجزيئي ([[مول]]) للمواد لمعرفة كمية الطاقة التي نكتسبها من تفاعل معين بالجول. أو عندما نريد معرفة مقدار طاقة الحركة عندما يمر 1 مول من الإلكترونات عبر فرق جهد مقداره 1 فولت، وفي هذه الحالة نحصل على مقدار تلك الطاقة بالجول، وهي تساوي 96.48 كيلو جول / مول.
 
وعندما نتعامل مع تأين الذرات نجد أن وحدة الإلكترون فولت مناسبة. فذرة [[هيدروجين|الهيدروجين]] تحتاج لتأينها إلى نحو 13.6 إلكترون فولت لكي تتأين.
 
== وحدة كتل ذرية (emu) ==
 
علمتنا [[النسبية الخاصة|النظرية النسبية الخاصة]] [[ألبرت أينشتاين|لأينشتاين]] والتي صاغها عام 1905 أن الكتلة مكافئة للطاقة، ولا يدخل في العلاقة بينهما سوى مربع سرعة الضوء في الفراغ c''<sup>2</sup>. أي أن:
 
::''<strong>E = m c''<sup>2</sup></strong>
حيث:
 
* ''E'' = الطاقة [[جول|بالجول]] ،
* ''m'' = الكتلة [[كيلوغرام|كيلوجرام]] ،
* ''c'' = [[سرعة الضوء]] في الفراغ = 3 . <sup>8 </sup> 10 متر/ثانية
 
لنأخذ الآن مثال فناء[[إلكترون|الإلكترون]] و[[بوزيترون|البوزيترون]] عندما يلتقيا - وهي العملية المسماة [[إفناء إلكترون-بوزيترون]] -، فكل منهما له [[كتلة ساكنة|كتلة السكون]] مقدارها 0.511 مليون إلكترون فولت، فعندما يتحللا تنشأ طاقة قدرها مجموع مكافئ كتلتيهما، أي 1.022 MeV.
 
كذلك تقدر [[كتلة ساكنة|كتلة السكون]] للبروتون بـ 938 مليون إلكترون فولت. وهذه الطاقة تعادل :
:: = 1.783{{e|−27}} كيلوجرام.
 
* عندما نريد حساب [[وحدة كتل ذرية|وحدة الكتلة الذرية]] فإننا نقسم 1 جرام على [[ثابت أفوجادرو|عدد أفوجادرو]]، وهذا يعطينا بالتقريب كتلة [[ذرة]] [[هيدروجين|الهيدروجين]] . وهذه الأخرى تعادل تقريبا [[كتلة ساكنة|كتلة السكون]] [[بروتون|للبروتون]]. أي أن وحدة الكتلة الذرية تساوي:
 
:: وحدة كتلة ذرية = 931 مليون إلكترون فولت.
 
== أمثلة للطاقة بالإلكترون فولت ==
 
* 200 مليون إلكترون فولت تُصدرها نواة [[يورانيوم-235|اليورانيوم-235]] عند انقسامها في التفاعل النووي
وهي تكافئ 8.2. <sup>13</sup>10 جول / كيلوجرام، أو 20000 طن TNT لكل كيلوجرام.
 
* 17.6 مليون إلكترون فولت مقدار الطاقة الصادرة عن اندماج [[ذرة]] [[ديوتيريوم]] وذرة [[تريتيوم]] لتكوين ذرة [[هيليوم-4]].
* 20 مليون إلكترون فولت مقدار الطاقة الناتجة عن اصطدام قطرة ماء مطر بالأرض.
* 13.6 إلكترون فولت الطاقة اللازمة لتأيّن ذرة [[هيدروجين|الهيدروجين]].
* 3/80 إلكترون فولت مقدار الطاقة الحركية لجزيئ الهواء عند درجة حرارة الغرفة.
* 7 {{e|12}} إلكترون فولت مقدار الطاقة المكتسبة للبروتونات في معجل الهادرونات الكبير Large Hadron Collider الذي يشيد الآن في سويسرا ويبدأ العمل في مايو 2009.
 
== العلاقة بين الإلكترون فولت والوحدات الأخرى للطاقة ==
حيث:
 
[[كولوم]] C //، [[فولت]] V //، [[أمبير]] A //، [[ثانية]] W ،//s [[واط]] //، J [[جول]].
 
== جيجا إلكترون فولت وتيرا إلكترون فولت ==
 
نواجه عند دراستنا [[فيزياء|للفيزياء]] [[جسيم أولي|جسيمات أولية]] تعد [[طاقة حركية|طاقتها]] بمقادير عظيمة جدا ،جدا، تعد '''بالمليون إلكترون فولت ''' وأعلى من ذلك بكثير . لذلك يستعمل الفيزيائيون اختصارات في التعبير تسهل تصور تلك الطاقات العظيمة وتسهل عملياتهم الحسابية ،الحسابية، وقد اختار الفيزيائيون مضاعفات للطاقة تكبر الواحدة عن الآخري بمقدار 1000 مرة ،مرة، وهي :
 
* keV ، '''كيلو إلكترون فولت''' = ألف إلكترون فولت
* MeV ، '''ميغا إلكترون فولت''' = ألف ألف إلكترون فولت (تبلغ [[كتلة]] الإلكترون 0.51 مليون إلكترون فولت)
* GeV ،''' جيجا إلكترون فولت ''' = ألف مليون إلكترون فولت (تبلغ كتلة البروتون 0.94 جيجا إلكترون فولت )
* TeV ، '''تيرا إلكترون فولت ''' = مليون مليون إلكترون فولت.
* يعمل أكبر معجل للبروتونات ،للبروتونات، وهو [[مصادم الهدرونات الكبير]] على تسريع [[بروتون|البروتونات]] بحيث تكتسب [[طاقة]] قدرها 7 '''تيرا إلكترون فولت '''. أي نحو 7000 جيجا إلكترون فولت . وهي طاقة يمكن أن ينشأ عنها نحو 7000 آلاف من البروتونات ،البروتونات، حيث أن كتلة البروتون تبلغ 0.94 جيجا إلكترون فولت .
 
== اقرأ أيضا ==

قائمة التصفح