• El electrón-voltio

    El electrón-voltio es una unidad de energía
    y su definición podría aparecer en cualquiera de los Diccionarios de este foro,
    puesto que se usa en muchos campos de la ciencia
    ( como anécdota, yo me la encontré por primera vez
    cuando estudié la fotosíntesis en Biología ).
    Lo he incluido aquí porque sus múltiplos si son de frecuente uso
    en la física atómica, nuclear y de partículas.
    Esta unidad no pertenece al Sistema Internacional (SI).

    Partiendo de la expresión de Electrostática:
     W_{a \to b} = \int_a^b \vec{F}{d\vec{r}}
     W_{a \to b} = \int_a^b q \vec{E}{d\vec{r}}
     W_{a \to b} = q (V_a - V_b)

    el electrón-voltio sería el trabajo realizado para trasladar una carga
    igual a la de un electrón entre dos puntos entre los que hay una
    diferencia de potencial de 1 Voltio.

    La conversión al SI se hace de forma inmediata puesto que
    e= 1.602 * 10^{-19}\,C

    1\,eV = 1.602 * 10^{-19}\,J
    1\,J = 0,62 * 10^{19}\,eV

    A una partícula se le puede asociar una longitud de onda
    según el principio de DeBroglie. Para obtener información sobre la materia
    la longitud de onda asociada al proyectil empleado debe ser del orden
    de alguna longitud característica del objeto a estudiar.
    La energía que se le imprime al proyectil viene dada por el instrumento
    que utilicemos.

    A este efecto puede ser interesante el siguiente cuadro antiguo:


    Los múltiplos del electrón-voltio también son de utilidad


    Otras utilidades de los múltiplos del eV son las siguientes:

    1. Ya sabéis que hay una equivalencia entre la masa y la energía
    que se puede expresar mediante la conocida fórmula E=mc^2
    En Física Nuclear y de Partículas es más cómodo trabajar con
    las masas de las partículas expresadas en su equivalente en energía.
    En general las primeras partículas descubiertas tienen masas en reposo
    en torno a los 10^3\,MeV
    salvo el electrón que tiene  511\,keV
    el fotón que tiene masa en reposo 0
    y el neutrino electrónico cuya masa en reposo se supone cero.

    2. En los aceleradores de partículas electrostáticos es facil a partir
    de la diferencia de potencial y el estado de ionización de la especie
    que se acelera obtener la energía del proyectil en estas unidades
    ( ver cuadro previo ).