L’elettron-volt è un’unità di energia o di lavoro. Un elettrone-volt (eV) è il lavoro necessario per spostare un elettrone attraverso una differenza di potenziale di un volt. In alternativa, un elettronvolt è uguale all’energia cinetica acquisita da un elettrone quando viene accelerato attraverso una differenza di potenziale di un volt. Poiché la grandezza della carica di un elettrone è di circa \(1.602 × 10^{-19}\) C, ne consegue che un elettron-volt è di circa \(1.602 × 10^{-19}\) J., Si noti inoltre che, poiché la carica su un elettrone è negativa, richiede lavoro per spostare un elettrone da un punto di alto potenziale a un punto di basso potenziale.

Esercizio. Se un elettrone viene accelerato attraverso una differenza di potenziale di un milione di volt, la sua energia cinetica è, ovviamente, 1 MeV. A che velocità si muove?

Primo tentativo.

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Secondo tentativo.

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Alcuni lettori sapranno esattamente cosa stiamo facendo qui, senza spiegazioni. Altri possono essere completamente mistificati., Per quest’ultimo, la difficoltà è che la velocità che avevamo calcolato era persino maggiore della velocità della luce. Per farlo correttamente dobbiamo usare le formule della relatività speciale. Vedi, ad esempio, il capitolo 15 della sezione di Meccanica classica di queste note.

In ogni caso, ciò risulta in \(\gamma = 2.958\), da cui \(β = 0.9411 \text{ e }v = 2.82 × 10^8 \text{m s}^{ -1}\) .