International Physics Masterclasses

Jednotky energie

Určitě jste se učili, že energie se měří v joulech. V částicové fyzice se však používá jednotka vhodnější pro dané účely - elektronvolt (eV). Důvodem je, že energie, které měříme při srážkách částic, jsou v měřítku běžného světa velmi malé a vztahují se k jednotlivým částicím.

Jeden elektronvolt je definován jako kinetická energie jednoho elektronu, který prošel elektrickým potenciálem jednoho voltu. Mezi jednotkami joule a elektronvolt platí následující vztah:

Často se setkáváme s energiemi v řádech mnoha milionů nebo dokonce miliard elektronvoltů, takže je výhodné používat následující násobky základní jednotky




V těchto jednotkách lze říkat třeba “energie 1 GeV (gigaelektronvolt)” místo 1,6x10-10 J (0,00000000016 joule).

Převádění jednotek

Chceme-li převést řekněme 14 TeV (energie srážek protonů při plánovaném plném výkonu LHC) na jouly, použijeme uvedený vztah a dostaneme



což odpovídá kinetické energii letícího komára!

Co když máme naopak energii v joulech a chceme ji převést na elektronvolty? Je to stejně prosté:

Takže 1 joule je asi 6 tisíc petaelektronvoltů (PeV). 1 J je zhruba kinetická energie menšího jablka, které spadlo z výšky 1 m v zemském gravitačním poli.

Cvičení (řešení najdete na dolním okraji stránky)

  1. Převeďte 10 GeV na jouly.
  2. Převeďte 100 J na elektronvolty.

Tudy se dostanete zpátky na hlavní stránku o měření.











Řešení: 1.) 1,602 x 10-9J 2.) 6,242 x 105 PeV