En este artículo se explica qué es un electronvoltio. Encontrarás ejemplos de magnitudes expresadas en electronvoltios, las equivalencias con otras unidades y, además, una calculadora online para hacer una conversión de unidades.
Índice
¿Qué es un electronvoltio?
Un electronvoltio es una unidad de energía. En particular, un electronvoltio es la variación de energía que gana un electrón al desplazarse en el vacío por una diferencia de potencial de 1 voltio.
El valor de un electronvoltio es 1,602176634·10−19 julios (o joules). Y el símbolo del electronvoltio es eV.
Aunque en física, especialmente en física nuclear, el electronvoltio se utiliza con bastante frecuencia para expresar valores energéticos, la unidad del Sistema Internacional de Unidades es el julio. De todos modos, el electronvoltio está aceptado por dicho sistema.
➤ Puedes utilizar el convertidor online que hay más abajo para hacer una conversión entre diferentes unidades de energía.
Ejemplos de orden de magnitud del electronvoltio
Vista la definición del electronvoltio en física, a continuación tienes varios ejemplos de magnitudes expresadas en electronvoltios para que puedas entender cuánto es un electronvoltio.
- A temperatura ambiente, la energía térmica de una molécula es aproximadamente de 0,04 eV.
- La energía necesaria para romper un enlace covalente de dos átomos de Silicio es de 1,1 eV.
- La energía de un fotón de luz visible está entre 1,6 y 3,4 eV.
- Los fotones de rayos X tienen alrededor de 200000 eV.
- En un reactor nuclear, la energía recuperable suele ser alrededor de 200000000 eV.
En definitiva, el electronvoltio es una unidad de energía muy pequeña y, por lo tanto, es muy útil para estudiar la energía de partículas diminutas.
Tabla de equivalencias del electronvoltio
En la siguiente tabla se muestran las equivalencias entre el electronvoltio y otras unidades de energía:
| Unidad | Símbolo | Equivalencia a 1 eV |
|---|---|---|
| Julio (o Joule) | J | 1,602176634·10−19 J |
| Vatio-hora | Wh | 4,4505·10−23 Wh |
| Caloría | cal | 3,82673·10-20 cal |
| Frigoría | fg | 3,82673·10-23 fg |
| Ergio | eV | 1,602176634·10−12 erg |
| British Thermal Unit | BTU | 1,5186·10-22 BTU |
| Pie por libra-fuerza | ft·lbf | 1,1817·10-19 ft·lb |
Puedes utilizar estos valores para hacer una conversión de unidades, es decir, para convertir una energía expresada en unas unidades a otras unidades distintas.
Por otro lado, como el electronvoltio es una unidad muy pequeña, debes tener en cuenta que a menudo se utilizan múltiplos de la unidad. A continuación tienes la relación con los prefijos más comunes:
| Múltiplo | Símbolo | Valor |
|---|---|---|
| Kiloelectronvoltio | keV | 103 eV |
| Megaelectronvoltio | MeV | 106 eV |
| Gigaelectronvoltio | GeV | 109 eV |
| Teraelectronvoltio | TeV | 1012 eV |
| Petaelectronvoltio | PeV | 1015 eV |
| Exaelectronvoltio | EeV | 1018 eV |
Calculadora para convertir unidades
Puedes utilizar el siguiente convertidor para convertir el valor de una energía expresado en unas unidades a otras unidades diferentes. Simplemente tienes que introducir el valor de la energía, las unidades de la conversión y el número de decimales deseado.
Tienes que utilizar el punto como separador decimal, por ejemplo, 12.95.
Constantes con electronvoltios
El Comité de Información para Ciencia y Tecnología (CODATA) estableció que algunas constantes físicas se podían expresar en función de la unidad del electronvoltio juntamente con otras unidades. En la siguiente tabla puedes ver las más importantes:
| Constante | Valor |
|---|---|
| Constante de Planck | h=4,135667696·10-15 eV·s |
| Constante de Boltzmann | k=8,617333262·10-5 eV·K |
| Constante de Rydberg | R∞=13,605693122994 eV |
| Magnetón de Bohr | μB=5,7883818060·10-5 eV/T |
| Magnetón nuclear | μN=3,152451258844·10-8 eV/T |
Historia del electronvoltio
En esta última sección veremos el origen de la medida del electronvoltio, pues es una unidad relativamente reciente.
La primera vez que se utilizó la unidad del electronvoltio fue en el año 1912 por los físicos Karel Taylor Compton y Owen Willans Richardson en su publicación The Photoelectric Effect en la revista científica Philosophical Magazine. Sin embargo, en el documento se usaba el término voltio equivalente para referirse a un electronvoltio.
En Estados Unidos se progresó en el conocimiento sobre física de partículas y entonces se empezó a emplear la unidad del Bevatrón (BeV), que era equivalente a 109 eV (la B provenía del término billion del inglés). Pero en 1948 la Unión Internacional de Física Pura y Aplicada (IUPAP) rechazó su uso para en su lugar utilizar la unidad del gigaelectrovoltio (GeV), aplicando así el prefijo correspondiente a este múltiplo (giga es el prefijo que significa 109).
Actualmente, el electronvoltio es la unidad que más se utiliza en las ramas de la física relacionadas con el estudio de partículas, tales como la física atómica o la física nuclear. También se usa en el campo de la astronomía de alta energía y la física del estado sólido, entre otras áreas de la ciencia.
