電子ボルト(eV)¶
素粒子物理学で使うエネルギーの単位です。
日常生活で見かけるエネルギーの単位には cal(カロリー) や J(ジュール) があります。
これらは 人間が主役 のときに使うとちょうどよい大きさの単位です。
素粒子物理学では、非常に小さな小さな 素粒子たちが主役 なので、 彼らに合った大きさの単位を使った方が便利です。 そこで 電子を基準 にした(ような)単位を使います。
1 eV の定義¶
1 eV は 電子1個を1Vで移動させるときに必要なエネルギーです。
電子1個が持つ電荷は 素電荷 と呼ばれ \(1.6 \times 10^{-19}\) C(クーロン)です。
この素電荷を1V移動させるのに必要はエネルギーは \(1.6 \times 10^{-19}\) J(ジュール)です。
つまり
\[1 \mathrm{eV} = 1.6 \times 10^{-19} \mathrm{J}\]
人間基準(=ジュール)に比べて、電子基準(=電子ボルト)は、 ものすごくちっぽけな量なのです。
エネルギーのスケール¶
| 単位 | 読み方 | 使われる場所・実験分野など |
| meV | ミリ電子ボルト | ニュートリノの質量 |
| eV | 電子ボルト | 水素原子が電離 |
| keV | キロ電子ボルト | ほげ |
| MeV | メガ電子ボルト | |
| GeV | ギガ電子ボルト | ほげ |
| TeV | テラ電子ボルト | LHC実験 |
| PeV | ペタ電子ボルト | 超高エネルギー宇宙線分野 |
- 電子ボルト
- ほげ