International Physics Masterclasses

Energienheder

Du kender sikkert Joule som energienhed. I partikelfysik bruger man imidlertid en mere bekvem enhed kaldet elektronvolt (eV) i stedet for. Grunden til at vi bruger den er, at de energier vi måler i partikelsammenstød er meget små og er relaterede til energier af enkelte partikler.

Definitionen af en elektronvolt er den kinetiske energi en elektron får ved at gennemløbe et elektrisk spændingsfald på 1 V. Vi får følgende sammenhæng mellem Joule og en elektronvolt:

Vi bruger ofte energier af størrelseorden flere millioner elektronvolt, så det er bekvemt at indføre følgende:




Med denne enhed kan man sige 1 GeV (Giga elektron Volt) i stedet for 1,6x10-10 J.

Omregning

For at omregne f.eks. 14 TeV (proton-proton sammenstødsenergien når LHC kører med fuld styrke) til Joule bruger du formlen ovenfor og får:



hvilket stort set er energien af en flyvende myg!

Hvad nu hvis du har en måling i Joule og vil omregne den til eV? Du bruger simpelthen:

Som du kan se, er 1 Joule omkring 6 tusind PeV. 1 Joule svarer til den energi et lille æble får ved at falde 1 meter i Jordens tyngdefelt.

Øvelse (svar kan findes nederst på siden)

  1. Omregn 10 GeV til Joule
  2. Omregn 100 Joule til eV

Her kommer du tilbage til hovedsiden for målingerne.











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