Dalam Fisika, Apa Itu Elektron Volt?

Elektron volt (eV) adalah satuan energi yang sangat kecil yang digunakan dalam bidang penelitian fisika seperti fisika nuklir dan partikel, sebagian karena fakta bahwa satuan energi standar, joule, terlalu besar untuk dimiliki. makna yang jelas dalam penelitian tersebut sebagai unit dasar. Nilai standar elektron volt dihitung sebagai 1.602 x 10-19 joule, atau pecahan 0.0000000000000000001602 joule. Nilainya diperoleh dari energi yang diperlukan untuk memindahkan satu elektron melalui potensial listrik satu volt, atau sebagai jumlah energi yang setara yang dibawa oleh satu foton cahaya. Satu triliun elektron volt (TeV), atau 1 x 1012 eV, masih merupakan nilai energi yang sangat kecil sehingga dianggap setara dengan jumlah energi kerja yang dikeluarkan semut ketika bergerak, dan lampu pijar standar 100 watt. bola lampu membakar 2,200,000,000,000 kali lebih banyak energi daripada semut per jam, atau 2.2 x 1024 elektron volt.

Penggunaan nilai elektron volt juga tersebar luas di bidang penelitian ilmiah mendasar lainnya, di mana, dalam perhitungan tertentu, dapat mewakili nilai suhu atau radiasi elektromagnetik. Ini termasuk astronomi, di mana ia digunakan untuk mengkategorikan panjang gelombang cahaya. Hal ini karena elektron volt merupakan pengukuran fundamental energi kinetik yang secara praktis dapat diterapkan pada penelitian di tingkat molekuler. Nilai 13.6 eVs sama dengan energi yang dibutuhkan untuk mengionisasi atom hidrogen, yang merupakan elemen paling umum yang ditemukan dalam penelitian astronomi. Nilai 4.2 eV diperlukan untuk memecah molekul garam menjadi unsur natrium dan klorida penyusunnya, yang menjadikan elektron volt sebagai istilah pengukuran yang sesuai untuk banyak reaksi kimia umum.

Meskipun digunakan secara luas dalam penelitian, volt elektron tidak dianggap sebagai satuan metrik standar, karena nilainya dapat berubah berdasarkan kondisi dan persyaratan eksperimental. Ini juga dapat digunakan untuk mewakili satuan massa dalam perhitungan fisika untuk menyeimbangkan satuan energi dalam persamaan relativitas khusus E = MC2. Hal ini memungkinkan untuk menghitung massa partikel subatomik seperti proton, di mana satu proton setara dengan 938,000,000 eVs dibagi dengan kuadrat kecepatan cahaya, yang dinyatakan sebagai volt elektron Giga dengan singkatan 0.938 GeV/c2.

Tidak ada konversi langsung ke elektron volt dari volt standar sebagai ukuran potensial listrik. Sementara keduanya tampak turunan, mereka adalah pengukuran hal yang berbeda, dengan elektron volt sebagai ukuran energi kinetik berdasarkan joule, dan volt sebagai ukuran beda potensial antara dua titik konduksi. Elektron volt, bagaimanapun, mengikuti konvensi metrik untuk peningkatan kuantitas, dengan awalan kilo mewakili 1,000 dalam KeV; mega mewakili satu juta atau MeV; giga mewakili satu miliar di GeV; dan seterusnya.