Unità di misura dell’energia
Probabilmente sei abituato a usare il Joule come unità di misura dell'energia. In fisica delle particelle al suo posto si usa una unità più comoda chiamata elettronvolt (eV), perché le energie che misuriamo nelle collisioni di particelle sono molto piccole e legate alle energie delle singole particelle.
L'elettronvolt è definito come l'energia cinetica acquistata da un singolo elettrone quando attraversa una differenza di potenziale di 1 V. Otteniamo la seguente relazione fra il Joule e un elettronvolt:
Spesso dobbiamo usare energie dell'ordine di vari milioni di elettronvolt, per cui è comodo introdurre la seguente terminologia:
Con queste unità di misura puoi semplicemente dire “1 GeV” (1 Giga elettronVolt) invece di 1,6x10-10 J(0.00000000016 Joule).
Conversione
Per esempio, per convertire 14 TeV (l'energia di collisione protone-protone a LHC in piena funzionalità) in Joule usa la formula qui sopra e otterrai:
che è pari a circa l'energia di un moscerino!
Ora come fare per convertire in eV una misura data in Joule? Basta fare semplicemente:
Come vedi 1 Joule è pari a circa seimila PeV. 1 Joule è anche pari all'energia cinetica che acquista una piccola mela dopo essere caduta per 1 metro nel campo gravitazionale terrestre.
Esercizio (trovi le risposte in fondo alla pagina)
- Converti 10 GeV in Joule.
- Converti 100 Joule in eV.
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answers: 1.) 1,602 x 10-9J 2.) 6,242 x 105 PeV