International Physics Masterclasses

Energi-enheter

Du er antakelig vant til å bruke enheten Joule som mål for energi. I partikkelfysikk bruker vi imidlertid isteden den mer brukervennlige enheten elektronvolt (eV). Årsaken til dette er at de energiene vi måler i partikkel- kollisjoner er svært små og er relatert til enkelte partikler.

Definisjonen av en elektronvolt er den kinetiske energien et enkelt elektron får ved å bevege seg gjennom en elektrisk potesialdifferanse på 1V. Vi får følgende relasjon mellom Joule og en elektronvolt:

Vi bruker ofte energier som er av størrelsesorden mange millioner elektron volt så det er praktisk å introdusere følgende




Med denne enheten kan du si 1 GeV (Giga elektron Volt) istedenfor for 1,6x10-10J (0.00000000016 Joule).

Konvertering

For å konvertere, la oss si 14 TeV (proton-proton kollisjonsenergien for LHC når den er kjører for fullt) til Joule, bruker du formelen ovenfor og får:



som er omtrent energien til en flyvende mygg!

Så hva med om du har en måling i Joule og ønsker å konvertere det til eV? Da gjør du bare:

Så, 1 Joule er omtrent 6000 PeV. 1 Joule er omtrent så mye kinetisk energi et lite eple får ved å falle 1 meter i jordens gravitasjon.

Oppgave (svar finner du nederst på siden)

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

Her kommer du tilbake til måle-hovedsiden .











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