شنبه 31 شهریور 1397 | به روز شده: 52 دقیقه قبل

HAMSHAHRIONLINE

The online version of the Iranian daily Hamshahri
ISSN 1735-6393
دوشنبه 9 آذر 1388 - 20:08:20 | کد مطلب: 96408 چاپ

مفاهیم: الکترون‌ولت چیست؟

دانش > دانش - همشهری آنلاین - رشید عسگری:
اگر به فیزیک و شیمی علاقه‌مند هستید و یا اخباری در مورد برخورددهنده هادرون مطالعه کرده‌اید، به کلمه "الکترون‌ولت" زیاد برخورد کرده‌اید

به تازگی خبری منتشر شد مبنی براینکه دانشمندان سازمان هسته‌ای اروپا، سطح انرژی  را که برخورددهنده هادرون به ذرات می‌دهدبه 1.18 تریلیون الکترون ولت رسانده‌اند و رکوردشکنی کرده‌اند.

الکترون ولت یک واحد است اما در دسته بندی واحدهای SI قرار نمی‌گیرد و به علت کاربرد خاص آن در فیزیک کوانتوم و حالت جامد، بسیار کوچک‌تر از واحدهای معمول‌تر انرژی نظیر ژول و کالری است.

یک الکترون ولت انرژی جنبشی است که یک الکترون در حین شتاب گرفتن تحت اختلاف پتانسیل الکتریکی یک ولت دریافت می‌کند.

به همین دلیل هم الکترون ولت، یک ولت است ضرب در 1.60217653×19-^10 کولن که آن هم بار الکتریکی الکترون است.

به اندازه‌گیری‌های زیر دقت کنید تا به ابعاد این واحد انرژی بهتر پی ببرید:

اندازه‌گیری

به ژول

به الکترون ولت
انرژی که یک لامپ 100 وات در یک ساعت مصرف می‌کند 360000 ژول 2.2×1024
انرژی یک اتومبیل 860 کیلوگرمی که با سرعت 370 کیلومتر بر ساعت حرکت می‌کند 4.5 میلیون ژول بیشتر از 28×1024

وقتی که شما برروی تریدمیل منزلتان ورزش می‌کنید نزدیک 400 ژول انرژی مصرف می‌کنید. اکنون شاید این سوال برایتان پیش بیاید که چرا دانشمندان 1.18 تریلیون الکترون ولت را که برابر با 1.890568x10^-7 ژول انرژی است، را مایه افتخار و رکوردشکنی می‌دانند.

بیایید از یک جنبه دیگر به این واحد نگاه کنیم تا پاسخ این سوال را بگیرید.

یک باتری 1.5 ولتی که از آن در منزل برای به کار انداختن ساعت دیواری یا کنترل تلویزیون استفاده می‌کنیم، به هر ذره‌ای که در طول مدار حرکت می‌کند، انرژی 1 الکترون ولتی می‌دهد.

می‌بینید که این انرژی در ابعاد اتمی آنقدرها هم کوچک نیست و زمانی که صحبت از 1.18 تریلیون الکترون ولت انرژی برای یک یا دو ذره پروتون در LHC می‌شود، این مقدار انرژی برای شتاب دادن به یک ذره 1.672622x10^-27 کیلوگرمی پروتون بسیار عظیم است.

گفتنی‌است که در کارهای علمی، هرچه ابعاد مطالعه برروی پدیده‌ها کوچک‌تر می‌شود، نیاز به ابزار و همچنین واحدهای متناسب با این ابعاد بیشتر احساس می‌شود.