2.3: Electrón-voltios

El electrón-voltio es una unidad de energía o trabajo. Un electrón-voltio (eV) es el trabajo requerido para mover un electrón a través de una diferencia de potencial de un voltio. Alternativamente, un electronvolt es igual a la energía cinética adquirida por un electrón cuando se acelera a través de una diferencia de potencial de un voltio. Dado que la magnitud de la carga de un electrón es de aproximadamente \(1.602 × 10^{-19}\) C, se deduce que un electrón-voltio es sobre \(1.602 × 10^{-19}\) J., Tenga en cuenta también que, debido a que la carga en un electrón es negativa, se requiere trabajo para mover un electrón de un punto de alto potencial a un punto de bajo potencial.

ejercicio. Si un electrón se acelera a través de una diferencia de potencial de un millón de voltios, su energía cinética es, por supuesto, 1 MeV. ¿A qué velocidad se mueve entonces?

primer intento.

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Segundo intento.

\

Algunos lectores saben exactamente lo que estamos haciendo aquí, sin explicación. Otros pueden estar completamente desconcertados., Para este último, la dificultad es que la velocidad que habíamos calculado era incluso mayor que la velocidad de la luz. Para hacer esto correctamente tenemos que usar las fórmulas de la relatividad especial. Véase, por ejemplo, el Capítulo 15 de la sección de mecánica clásica de estas notas.

en cualquier caso, esto resulta en \(\gamma = 2.958\), de donde \(β = 0.9411 \text{ y }v = 2.82 × 10^8 \text{m s}^{ -1}\).

Colaborador de

  • Jeremy Tatum (Universidad de Victoria, Canadá)

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