エネルギーの単位の一つ。物理学では、素粒子の質量を表わす単位としても使われる。

目次 概要 特徴 定義等 物理学 可視光

概要

1Vの電位差がある自由空間(=電場)で、電子一個が得られる(加速される)エネルギーを1とする単位。

記号は「eV」を使う。

実際には、k(キロ)、M(メガ)、G(ギガ)程度までのSI接頭語を付けて使われることが多い。

特徴

定義等

特殊相対性理論により、質量とエネルギーは可換であるため、量子論の分野では質量の単位、時に温度の単位として使う。

E=mc²なので、m=E/c²で質量に換算できるのである。従って、素粒子などのスケールの話では、質量はおおむねeVで書かれている。

国際単位系ではエネルギー・仕事量・熱量の単位は「ジュール」を使うが、次のように定義される(括弧内の2桁は標準不確かさ)。

• 1eV=1.602 176 565(35)×10⁻¹⁹J (2010年CODATA推奨値)
• 1eV=1.602 176 462×10⁻¹⁹J (2009年度版理科年表)
• 1eV=1.602 176 634×10⁻¹⁹J (SI第9版)

現在は、SIの定義が使われている。

物理学

この単位は、X線より高エネルギー(短波長)の電磁波のエネルギーを表わすときによく使われている。

素粒子物理学の世界では、前述のように素粒子の質量をeVで表わしたり、あるいは温度を表わすのに用いる。

可視光

電磁波の例では、波長λをnm単位、エネルギーEをeV単位で表わすと、E=1240/λの関係がある。

すなわち可視光線の光子は1.6〜3.2eVのエネルギーを持つことになる。

電気製品に多用されている発光ダイオード(LED)が僅か数ボルトの電圧で発光するのは、このような理由による。

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用語の所属
エネルギー
質量
EV
関連する用語
電子
eV
V
光子
絶対温度

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