Джоуль — это очень большая единица для работы с энергиями электронов, атомов или молекул. Для таких целей используется единица, называемая электрон-вольт (эВ). Один электрон-вольт определяется как энергия, которую приобретает частица с зарядом, равным по величине заряду электрона, при прохождении через разность потенциалов в 1 В.
Заряд электрона имеет величину 1.6022 x 10^−19 Кл, а изменение потенциальной энергии равно qV. Следовательно, 1 эВ равен:
Таким образом, 1эВ ≈ 1.60 x 10^−19 Дж.
Электрон, ускоряющийся через разность потенциалов в 1000 В, потеряет 1000 эВ потенциальной энергии и, соответственно, приобретет 1000 эВ, или 1 кэВ (килоэлектрон-вольт), кинетической энергии.
С другой стороны, если частица с зарядом, равным удвоенной величине заряда электрона, движется через разность потенциалов в 1000 В, её кинетическая энергия увеличится на 2000 эВ.
Хотя электрон-вольт удобен для выражения энергий молекул и элементарных частиц, он не является официальной единицей системы СИ. Для расчетов электрон-вольты следует переводить в джоули, используя указанный выше коэффициент преобразования. Например, в примере 17–2 электрон приобрел кинетическую энергию 5000 эВ. Мы можем записать эту энергию как 5000 эВ, но при определении скорости частицы в единицах СИ необходимо использовать значение кинетической энергии в джоулях (Дж).
