Примечание: электронвольт - единица измерения энергии, равен
(на практике можно запомнить только знаки 1,6). Используется вместо единиц СИ в случаях, когда энергии слишком малы, например, при измерении энергий отдельных электронов, атомов, молекул, других частиц и микроскопических систем. Он очень удобен тем, что по определению равен произведению 1 вольта на заряд электрона. А все микрочастицы имеют электрический заряд, состоящий из одного или нескольких (обычно небольшого количества) зарядов электрона. Поэтому энергия 1 эВ соответствует электрическому потенциалу 1 В, вполне удобной единице для экспериментальных установок и других приборов.
Думать в электронвольтах очень полезно для физической интуиции. А переводить в джоули результат имеет смысл только под игом учителей-экзаменаторов, которые будут требовать выражать ответ в единицах СИ.
Гальванические элементы (батарейки) имеют напряжения как раз в районе единиц вольтов. Пальчиковые батарейки - 1,5 В (и большие, и "мизинчиковые"). Раньше были распространены батареи по нескольку таких элементов - плоские батарейки (батарейки в истинном смысле этого слова) на 4,5 В, и компактные на 9 В.
Полупроводниковые приборы имеют пороговые напряжения тоже в районе единиц вольтов, например, распространённое пороговое напряжение полупроводникового диода - 0,7 В. С этим связано и то, что напряжение питания у всей электроники было сначала 5 В и 12 В, потом в борьбе за энергосбережение понизилось до 3,5 В и 1,5 В. Но все эти цифры - порядка вольтов. Милли- и микровольтов никогда не будет, если только на сверхпроводники не перейдём.
Вольтам соответствуют и типичные энергии фотонов, например, видимый свет - 2-3 эВ. Такие фотоны видимые, потому что на них приходится максимум излучения Солнца, а максимум связан с температурой плазмы на поверхности - примерно 6000 К. Соответственно, наши комнатные температуры связаны с энергией в 20 раз меньше - 300 К - и такую энергию имеют типичные инфракрасные фотоны вокруг нас. Опять речь идёт о долях электронвольта.
Энергии в этом же диапазоне имеют и типичные химические реакции для нашей химии и для нашего диапазона температур. Если химическая реакция "тоньше", чем доли электронвольта, ей мешает идти комнатная температура - тепловые колебания толкают реакцию случайно то в ту, то в другую сторону. Если реакция "грубее", она может идти на свету - световые фотоны её будут толкать. И наконец, слишком большую энергию реакция не может иметь, потому что там начинаются уже энергии ионизации молекул и отдельных атомов - разрушающие молекулы до отдельных кусочков, так что заканчивается сложная химия, и начинается атомно-ионная физика.
Ниже химических реакций идут силы притяжения между химически не связанными атомами и молекулами - они отвечают за агрегатные состояния веществ, поверхностное натяжение и т. п. Их можно оценить из того, что многие вещества претерпевают фазовые переходы твёрдое тело - жидкость - газ в нашем диапазоне температур (комнатные, либо плюс-минус порядок, от металлов до газов). Так что, эти энергии тоже оказываются в диапазоне ближайших долей электронвольта.
Как видите, к энергетическому диапазону электронвольт привязано достаточно много физики. Проще всё отсчитывать от эВ, чем от дико неудобного числа
-- 23.06.2014 21:07:11 --А ускоряет частицу до определённой скорости или на определённую скорость?
Ускоряют её на определённую энергию. Эта энергия становится разностью между той кинетической энергией, что была раньше, и той, что получилась в результате. Вспомните формулу для кинетической энергии, и вы найдёте, как изменится скорость.
В линейных ускорителях делают так, чтобы электрон сначала ускорился в одном ускоряющем промежутке, потом влетел в другой ускоряющий промежуток, и ускорился уже в нём. Для этого, на ускоряющие промежутки подают напряжение именно в тот момент, когда через них пролетает электрон. Так что, электрон набирает такие добавки к энергии по многу раз. Когда энергия электрона приближается к МэВ, он уже ускоряется по релятивистским законам - энергия растёт, а скорость - не очень. Связано это с тем, что масса электрона, выраженная в единицах энергии, сама по себе равна 0,511 МэВ.
полезная работа нуль.
?
время добрался до точки B, придётся приложить ненулевую ускоряющую силу. А в конце, может быть, тормозящую. Но поскольку они направлены в разные стороны, то их можно прикладывать так, чтобы затратить суммарно нулевую работу. И вообще, если брать всё более малую и малую скорость, эту часть работы тоже можно устремить к нулю.
H? 