Electronvoltio

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Electronvoltio

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El electronvoltio (símbolo eV) es una unidad de energía que representa la variación de energía cinética que experimenta un electrón al moverse desde un punto de potencial Va hasta un punto de potencial Vb cuando la diferencia Vba = Vb-Va = 1 V, es decir, cuando la diferencia de potencial del campo eléctrico es de 1 voltio. Su valor es 1.602 176 634 × 10−19 J . Es una de las unidades aceptadas para su uso en el Sistema Internacional de Unidades, pero que no pertenece estrictamente a él. En física de altas energías, el electronvoltio resulta una unidad muy pequeña, por lo que son de uso frecuente múltiplos como el megaelectronvoltio MeV o el gigaelectronvoltio GeV. En la actualidad, con los más potentes aceleradores de partículas, se han alcanzado energías del orden del teraelectronvoltio TeV (un ejemplo es el gran colisionador de hadrones, LHC, que está preparado para operar con una energía de hasta 14 teraelectronvoltios ). Hay objetos en nuestro universo que son aceleradores a energías aún mayores: se han detectado rayos gamma de decenas de TeV y rayos cósmicos de petaelectronvoltios (PeV, mil TeV), y hasta de decenas de exaelectronovoltios (EeV, equivalente a mil PeV). Algunos múltiplos típicos son:1 keV = 103 eV1 MeV = 103 keV = 106 eV1 GeV = 103 MeV = 109 eV1 TeV = 103 GeV = 1012 eV1 PeV = 103 TeV = 1015 eV1 EeV = 103 PeV = 1018 eV En física de partículas se usa indistintamente como unidad de masa y de energía, ya que en relatividad ambas magnitudes se refieren a lo mismo. La relación de Einstein, E = m·c², da lugar a una unidad de masa correspondiente al eV (despejando m de la ecuación) que se denomina eV/c². 1 eV/c² = 1,783 × 10-36 kg1 keV/c² = 1,783 × 10-33 kg1 MeV/c² = 1,783 × 10-30 kg1 GeV/c² = 1,783 × 10-27 kg Nota: La ventaja de expresar la masa de las partículas en múltiplos del electronvoltio es que cuando hablamos de su aniquilación o del costo de producción de estas, el paso de energía a masa es directo. Es decir que si se ha destruido un electrón se habrán generado 511 keV de energía ya que la masa de esa partícula es de 511 keV/c² que es un valor idéntico al de su energía en reposo. Por eso, frecuentemente se omite poner c² en las unidades y se habla de electronvoltios tanto si nos referimos a masa como a energía.