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electrónvoltio

Unidad de energía equivalente a la energía que adquiere un electrón acelerado a través de un voltio.
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Descripción

El electronvoltio (eV) es una unidad de energía que, a pesar de su nombre, no se limita a la electrónica. Se define como la energía cinética que adquiere un electrón al ser acelerado a través de una diferencia de potencial eléctrico de un voltio. En la práctica, se trata de una cantidad de energía extremadamente pequeña, de aproximadamente 1,6 × 10⁻¹⁹ julios, lo que lo convierte en la medida natural para el mundo microscópico de los átomos, las moléculas y las partículas subatómicas.

Historia

El electronvoltio se introdujo a principios del siglo XX como una unidad conveniente para describir las energías de las partículas cargadas en tubos de vacío y en los primeros aceleradores de partículas. Su origen exacto no está bien documentado, pero se estandarizó con el desarrollo de la física atómica y nuclear.

Cómo funciona

La definición se deriva directamente de la relación entre la energía potencial eléctrica y la carga. Cuando una partícula con una carga igual a la del electrón (aproximadamente 1,6 × 10⁻¹⁹ culombios) se desplaza a través de una diferencia de potencial de un voltio, gana o pierde exactamente un electronvoltio de energía. Debido a que esta unidad es tan pequeña, los físicos utilizan habitualmente múltiplos: keV (miles), MeV (millones) y GeV (miles de millones) para la física de partículas, e incluso TeV para los rayos cósmicos de mayor energía.

En la práctica

El electronvoltio es la unidad de energía estándar en física de partículas, astrofísica y ciencia de materiales, desde la descripción de la energía de enlace de los electrones en los átomos (unos pocos eV) hasta las energías de las partículas en los rayos cósmicos (hasta 10²⁰ eV). También se utiliza para especificar la resolución energética de los detectores y los umbrales de las reacciones nucleares.

Dato curioso

Un solo fotón de luz visible transporta aproximadamente de 2 a 3 electronvoltios de energía, por lo que el electronvoltio es una unidad práctica para describir fenómenos ópticos y ultravioletas.

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