Enheter
Enheter
Elektronvolt, energienhet som betecknas med eV, används för små energier.
| 1 elektronvolt
1 eV definieras som den energimängd som motsvarar den energi som en enskild obunden elektron (eller proton) vinner när den accelereras genom en elektrostatisk potentialskillnad på en volt, in vacuo Så, ett batteri på 1,5 V ger varje elektron en energi på 1,5 eV. Eller CRT i en TV-apparat ger ~ 20 keV. 1 eV = 1.602-10-19 Joule 1 MeV = 106 eV 1 GeV = 109 eV 1 TeV = 1012 eV |
 |
|
Energier vid CERN …..
Linac 50 MeV (Linac4 160 MeV)
PSB 1.4 GeV
PS 25 GeV
SPS 450 GeV
LHC 7 TeV |
 |
Så varje proton uppnår en energi på 7 TeV när den rör sig i acceleratorn LHC.
Det skulle behövas 350 miljoner ”anslutna” TV-apparater (~20 keV) för att nå den energin.
Om vi tar en acceleratorsektion på 12 cm i TRC har vi en mycket speciell komplex accelerator:
0,12 x 350-106 ~ 40-106 m (40000 km !).
”Vår accelerator” bör placeras på ekvatorn.
Är CERN:s acceleratorkomplex så stort?
Vi kan också betrakta ett vanligt 1,5 V-batteri.
ELHC / EBattery = 4,7×1012.
Om man utgår från dess storlek på 5 cm:
4,7×1012×0,05 ~ 2,3-1011 m (230 miljoner km!).
Det genomsnittliga avståndet mellan solen och jorden är 149 miljoner km.
Vi kan beräkna den omloppsbana som krävs för att täcka den längden:
2,3-1011 /2π
omloppsradie =3,7-1010 m
Det är alltså ungefär 100 gånger månens omloppsradie.
Det är klart att LHC inte är för stor!
Massenhet
Från ekvivalensen mellan massa och energi används enheten eV/c2 och deras multiplar MeV/c2 eller GeV/c2 .
(1 atommassenhet – 1 u = 0,9315 GeV/c2)
Till exempel:
elektronmassa= 0,5110 MeV/c2
protonmassa= 0,9383 GeV/c2
neutronmassa= 0,9396 GeV/c2
Men för enkelhetens skull, när man använder de s.k. ”naturliga enheterna” (c = 1), skrivs det bara eV (eller MeV eller GeV), vilket ger en säker bild av att den som läser vet hur ekvivalensen fungerar.