எலக்ட்ரான்வோல்ட்
SI-க்கு வெளியிலான, பயன்பாட்டுக்கு அனுமதிக்கப்பட்ட அலகு · அளவை: ஆற்றல்
01 · வரையறை
எலக்ட்ரான்வோல்ட் முடுக்கிகளின் ஆய்வகங்களில் பிறந்தது: துகள்களின் ஆற்றலை ஜூல்களில் எண்ணுவது, நகரங்களுக்கு இடையிலான தொலைவை மைக்ரான்களில் அளப்பது போலவே சிரமமானது.
ஒரு எலக்ட்ரான்வோல்ட் என்பது ஒரு வோல்ட் மின்னழுத்த வேறுபாட்டைக் கடந்த எலக்ட்ரான் பெறும் ஆற்றல். வரையறை நேரடியாக எண்ணாக மாறுகிறது: எலக்ட்ரானின் மின்னூட்டத்தை வோல்ட்டால் பெருக்கினால் 1.602 176 634·10⁻¹⁹ ஜூல் கிடைக்கிறது — 2019 முதல் இது துல்லியமான மதிப்பு, ஏனெனில் அடிப்படை மின்னூட்டம் ஆம்பியரின் வரையறையால் நிலைநிறுத்தப்பட்டது. இந்த அலகு சிறிய அளவுகளின் இயற்பியல் முழுவதையும் மூடுகிறது: ஒரு மூலக்கூற்றின் பிணைப்பு ஆற்றல் சில எலக்ட்ரான்வோல்ட்கள், எக்ஸ்-கதிர்க் குவாண்டம் பத்துக்கணக்கான கிலோ எலக்ட்ரான்வோல்ட்கள், பெரிய ஹேட்ரான் மோதுவிப்பானில் புரோட்டான் ஏழு டெரா எலக்ட்ரான்வோல்ட்கள்.
ஒளியனின் ஆற்றலை எலக்ட்ரான்வோல்ட்டில் பெற 1240 ஐ நானோமீட்டரில் உள்ள அலைநீளத்தால் வகுக்க வேண்டும். 550 நானோமீட்டர் பச்சை ஒளி 2.25 eV, கட்புலனாகும் அனைத்தும் 1.65 முதல் 3.26 eV வரை அடங்கும். ஒரே எண் பையிலுள்ள பிளாங்க் மாறிலிக்கு ஈடாகிறது.
02 · மாற்றம்
ஆற்றலை இடுங்கள் — அட்டை மாற்றித் தரும்
ஒரே நேரத்தில் நான்கு அளவுகோல்களாக வசதியாக மாறும் ஒரே அலகு எலக்ட்ரான்வோல்ட் மட்டுமே: ஆற்றல், வெப்பநிலை, அலைநீளம், நிறை. இயற்பியலாளர்கள் நான்கையும் ஒரே பொருளில் பயன்படுத்துகிறார்கள் — «இரண்டு எலக்ட்ரான்வோல்ட்டில் மாற்றம்», «620 நானோமீட்டரில் கோடு» — இரண்டும் ஒன்றையே சொல்கின்றன.
E = mc² வழியாக எலக்ட்ரான்வோல்ட் நிறையின் அளவீடாகவும் ஆகிறது. எலக்ட்ரான் 511 keV/c², புரோட்டான் 938 MeV/c², ஹிக்ஸ் போசான் 125 GeV/c². துகள் இயற்பியலில் c² ஆல் வகுப்பதை வழக்கமாக விட்டுவிடுகிறார்கள்.
| அலகு | பெயர் | மதிப்பு | எங்கு காணப்படுகிறது |
|---|---|---|---|
| eV | எலக்ட்ரான்வோல்ட் | 1 | மூலக்கூற்றுப் பிணைப்பு, அணுக்களின் நிறமாலை |
| meV | மில்லி எலக்ட்ரான்வோல்ட் | 1000 | படிகக் கட்டமைப்பின் அதிர்வு, வெப்ப இரைச்சல் |
| keV | கிலோ எலக்ட்ரான்வோல்ட் | 0.001 | எக்ஸ்-கதிர், உள் ஓடுகள் |
| MeV | மெகா எலக்ட்ரான்வோல்ட் | 1·10⁻⁶ | அணுக்கரு மாற்றங்கள், துகள்களின் நிறை |
| GeV | கிகா எலக்ட்ரான்வோல்ட் | 1·10⁻⁹ | மோதுவிப்பான்கள், புரோட்டானின் நிறை |
| TeV | டெரா எலக்ட்ரான்வோல்ட் | 1·10⁻¹² | முடுக்கிகளின் எல்லை, அண்டக் கதிர்கள் |
ஒரே வரி நான்கு வகையாகப் படிக்கப்படுகிறது: ஆற்றலாக, ஒளியனின் அலைநீளமாக, வெப்பநிலை kT ஆக, eV/c² இல் நிறையாக. இயற்பியலாளர்கள் இவற்றை ஒரே பொருளில் கொள்கிறார்கள்.
03 · அளவின் படிநிலைகள்
வெப்ப இரைச்சலிலிருந்து அண்டக் கதிர்கள் வரைவேதிப் பிணைப்பும் கட்புல ஒளியும்
04 · அளவைக் கருவிகள்
எலக்ட்ரான்வோல்ட்டை எதனால் அளக்கிறார்கள்
கதிர்வீச்சைக் குவாண்டங்களின் ஆற்றல்வாரியாக விரிக்கிறது. ஜெர்மேனியக் கண்டறியி கோடுகளைக் கிலோ எலக்ட்ரான்வோல்ட் துல்லியத்தில் பிரித்தறிகிறது.
கற்றையின் ஆற்றலை, துகள் கடந்த மொத்த மின்னழுத்தம் தீர்மானிக்கிறது: அலகின் பெயர் அங்கிருந்தே வந்தது. LHC புரோட்டானை 7 TeV வரை முடுக்குகிறது.
ஒளியால் வெளியேற்றப்பட்ட எலக்ட்ரான்களின் ஆற்றலை அளக்கிறது: குவாண்டத்துக்கும் இயக்க ஆற்றலுக்கும் உள்ள வேறுபாடு பொருளில் உள்ள பிணைப்பு ஆற்றலைத் தருகிறது.
துகளை முழுமையாக விழுங்கி, வெளிப்பட்ட ஆற்றலைக் கிகா எலக்ட்ரான்வோல்ட்டில் அளக்கிறது. ஹிக்ஸ் போசான் 125 GeV இல் இப்படித்தான் கண்டறியப்பட்டது.
05 · எழுத்து விதிகள்
e சிறியது, V பெரியது, முன்னொட்டு இரண்டுக்கும் முன்
குறியீடு ஒட்டி எழுதப்படுகிறது: keV, MeV, GeV — முன்னொட்டு முழு அலகுக்கும் முன் நிற்கிறது, எழுத்துகளுக்கு இடையில் அல்ல. பெரிய E என்பது எக்சா ஆகும், சிறிய v என்பது எதுவும் இல்லை. ஓடும் உரையில் பெயரின் சொந்த எழுத்துமுறை ஏற்கத்தக்கது; ஆனால் வாய்ப்பாடுகளிலும் அட்டவணைகளிலும் இலத்தீன் குறியீடே சிறந்தது.
துகள் இயற்பியலில் c = 1 எனும் முறை வழக்கில் உள்ளது; நிறை ஒளியின் வேகத்தின் இருபடியால் வகுக்கப்படாமல் வெறுமனே GeV இல் எழுதப்படுகிறது. அத்துறைக்கு வெளியே c² ஐ விடக் கூடாது: eV உம் eV/c² உம் வெவ்வேறு அளவைகள்.
06 · அண்டை அலகுகள்
எலக்ட்ரான்வோல்ட் மூன்று SI அலகுகள் சந்திக்கும் இடத்தில் நிற்கிறது: எலக்ட்ரானின் மின்னூட்டம் பெருக்கியைத் தருகிறது, வோல்ட் வரையறையை, ஜூல் விளைவை. பிளாங்க், போல்ட்ஸ்மான் மாறிலிகள் வழியாக அது அதிர்வெண்ணாகவும் வெப்பநிலையாகவும் மாறுகிறது.
300 K இல் வெப்ப ஆற்றல் kT 25.9 meV ஆகும் — இந்த மதிப்பே மின்னணுவியலிலும் வேதியியலிலும் வெப்பச் செயல்முறைகளின் அளவைத் தீர்மானிக்கிறது.
07 · வரலாற்றுப் பகுதி
அணு அளவுகோல்களில் அண்டைகள்
CGS முறையின் ஆற்றல் அலகு. அணு அளவுகளுக்கு அது மிகப் பெரிதாக இருந்தது: எலக்ட்ரான்வோல்ட் எர்க்கை விட அறுநூறு பில்லியன் மடங்கு சிறியது.
ஹைட்ரஜனின் அயனியாக்க ஆற்றல்: 13.6 eV. அணு நிறமாலைகளை இன்றளவும் ரிட்பெர்க்கிலும் தலைகீழ் சென்டிமீட்டரிலும் எண்ணுகிறார்கள்.
ஆற்றலின் அணு அலகு, ரிட்பெர்க்கைப் போல் இரு மடங்கு. மூலக்கூறுகளின் கணக்கீடுகள் இதிலேயே நடத்தப்படுகின்றன — அப்போது சமன்பாடுகளிலிருந்து எல்லா மாறிலிகளும் மறைந்துவிடுகின்றன.
ஒரு மோல் பொருளுக்குக் கணக்கிடப்படும் பிணைப்பு ஆற்றல். உயிர்வேதியியலும் கரிம வேதியியலும் இதைப் பற்றிக்கொண்டுள்ளன; இயற்பியல் எலக்ட்ரான்வோல்ட்டுக்கு மாறிவிட்டது.
2019 இல் ஜூலை விடத் துல்லியமாகிவிட்ட, SI-க்கு வெளியிலான அலகு
SI சீர்திருத்தத்துக்கு முன் எலக்ட்ரான்வோல்ட் தோராயமானதாக இருந்தது: அதன் மதிப்பு அளக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான் மின்னூட்டத்தைச் சார்ந்திருந்தது, ஒவ்வொரு புதிய சோதனையிலும் திருத்தப்பட்டது. 2019 இல் அடிப்படை மின்னூட்டம் வரையறையால் நிலைநிறுத்தப்பட்டது — சரியாக 1.602 176 634·10⁻¹⁹ கூலூம் — எலக்ட்ரான்வோல்ட்டிலிருந்து ஜூலுக்கான மாற்றுக் குணகம் நிச்சயமற்ற தன்மை இல்லாத துல்லியமான எண்ணாக ஆனது. வியப்பான நிலை உருவானது: SI வெறுமனே «பயன்பாட்டுக்கு அனுமதிக்கும்» ஒரு வெளி அலகு, இப்போது ஜூலுடன் முற்றிலும் இறுக்கமாகப் பிணைந்துள்ளது; அதே வேளையில் அமைப்புக்குள்ளேயே பல அளவைகள் வரையறுக்கப்பட்ட துல்லியத்திலேயே அளக்கப்படுகின்றன.
பட்டியல் · அளவை அலகுகள்
ஒவ்வோர் அளவைக்கும் ஓர் ஏடு
SI-இன் ஏழு அடிப்படை அலகுகள், சொந்தப் பெயர் கொண்ட இருபத்திரண்டு வழி அலகுகள், மேலும் தொழில்நுட்பமும் அன்றாட வாழ்வும் இல்லாமல் நடக்காத முறைக்கு வெளியிலான அலகுகள். ஒவ்வொன்றுக்கும் தனி ஏடு: வரையறை, மாற்றம், கருவிகள், எழுத்து விதிகள். 36 மொழிகளில்.
SI அல்லாத அலகுகள்
எலக்ட்ரான்வோல்ட் அட்டையைத் திறங்கள்SI அடிப்படை அலகுகள்
செங்கல் நிறத்தில் — எலக்ட்ரான்வோல்ட்டுக்குப் பின் நிற்பவைசொந்தப் பெயர் கொண்ட SI வழி அலகுகள்
இருபத்திரண்டு அட்டைகள்ஏட்டின் மொழி
36 மொழிகள். eV குறியீடும் வாய்ப்பாடுகளும் மொழிபெயர்க்கப்படுவதில்லை — அவை எல்லா மொழிகளிலும் ஒன்றே; மொழிபெயர்க்கப்படுவது உரைநடையும் எடுத்துக்காட்டுகளும் ஒவ்வொரு எழுத்துமுறையின் விதிகளும்.