Elektronenvolt zu Joule (eV zu J) Umrechner

Was ist ein Elektronenvolt zu Joule Umrechner?

Ein Elektronenvolt zu Joule Umrechner ist ein Online-Tool, das Energiewerte, die in Elektronenvolt (eV) angegeben sind, in Joule (J) übersetzt und umgekehrt. Die beiden Einheiten beschreiben dieselbe physikalische Größe — Energie — aber sie liegen an entgegengesetzten Enden der Skala. Das Joule ist die SI-Einheit für alltägliche und technische Größen, während das Elektronenvolt eine winzige, praktische Einheit ist, die in der Atom-, Kern- und Teilchenphysik bevorzugt wird, wo das Joule Sie zwingen würde, lange Reihen negativer Exponenten mitzuschleppen.

Da ein einzelnes Elektronenvolt eine außerordentlich kleine Energiemenge ist, ist der Umrechner am nützlichsten, wenn Sie einen mikroskopischen Prozess (die Energie eines Photons, die Bindungsenergie eines Elektrons, die Ruheenergie eines Teilchens) mit makroskopischen, SI-basierten Werten vergleichen müssen.

Wie es funktioniert

Per Definition ist ein Elektronenvolt die kinetische Energie, die ein Elektron gewinnt, wenn es durch eine elektrische Potentialdifferenz von einem Volt beschleunigt wird. Da Energie gleich Ladung multipliziert mit Spannung ist und die Elementarladung im SI-System auf genau 1,602176634 x 10⁻¹⁹ Coulomb festgelegt ist, ist das Elektronenvolt an einen exakten Wert in Joule gebunden:

• 1 eV = 1,602176634 x 10⁻¹⁹ J (exakt, per Definition seit der SI-Neudefinition von 2019)

Um in die andere Richtung umzurechnen, dividieren Sie durch dieselbe Konstante. Ein Joule ist eine gewaltige Energiemenge auf atomarer Skala, gleich etwa 6,241509074 x 10¹⁸ Elektronenvolt. Der Umrechner verarbeitet auch verwandte Energieeinheiten wie Kilojoule (kJ), Megajoule (MJ) und Kalorien (cal) auf der Joule-Seite und skaliert das Ergebnis entsprechend.

Formel

Um Elektronenvolt in Joule umzurechnen, multiplizieren Sie mit der Elementarladung in Coulomb:

$E_{\text{J}} = E_{\text{eV}} \times 1.602176634 \times 10^{-19}$

Um Joule wieder in Elektronenvolt umzurechnen, dividieren Sie durch dieselbe Konstante:

$E_{\text{eV}} = \frac{E_{\text{J}}}{1.602176634 \times 10^{-19}}$

Elektronenvolt zu Joule Konversionstabelle

Die folgende Tabelle listet übliche Elektronenvolt-Werte und ihre Joule-Äquivalente auf. Beachten Sie, wie die Joule-Werte extrem klein bleiben, was genau der Grund ist, warum Physiker zum Elektronenvolt greifen.

Beispiele

Beispiel 1: Umrechnung von 1 Elektronenvolt in Joule

Die grundlegende Umrechnung verwendet die Konstante direkt. Ein Elektronenvolt entspricht:

$1 \text{ eV} \times 1.602176634 \times 10^{-19} = 1.602176634 \times 10^{-19} \text{ J}$

Beispiel 2: Umrechnung von 5 Elektronenvolt in Joule

Ein Photon von sichtbarem bis ultraviolettem Licht könnte einige Elektronenvolt an Energie tragen. Fünf Elektronenvolt rechnen sich um zu:

$5 \text{ eV} \times 1.602176634 \times 10^{-19} = 8.01088317 \times 10^{-19} \text{ J}$

Beispiel 3: Umrechnung von 1 Joule in Elektronenvolt

In die andere Richtung zeigt sich, wie groß ein Joule auf atomarer Skala ist. Ein Joule entspricht:

$\frac{1 \text{ J}}{1.602176634 \times 10^{-19}} \approx 6.241509074 \times 10^{18} \text{ eV}$

Das sind über sechs Milliarden Milliarden Elektronenvolt, die in ein einziges Joule gepackt sind.

Anmerkungen

• Seit der Neudefinition der SI-Basiseinheiten im Jahr 2019 ist die Elementarladung ein exakter Wert, sodass der Umrechnungsfaktor von eV zu J exakt und nicht gemessen ist. Ältere Quellen geben möglicherweise eine leicht abweichende letzte Ziffer an.
• Physikaufgaben verwenden oft Vielfache des Elektronenvolts: Kilo (keV = 10³ eV), Mega (MeV = 10⁶ eV) und Giga (GeV = 10⁹ eV). Multiplizieren Sie den eV-Wert mit dem Präfix, bevor Sie umrechnen.
• Das Elektronenvolt ist eine Energieeinheit, keine Spannung, trotz seines Namens. Spannung und Energie sind nur über die bewegte Ladung miteinander verbunden.
• Da die Joule-Äquivalente von Elektronenvolt so klein sind, ist die wissenschaftliche Notation der praktische Weg, diese Ergebnisse zu lesen.

Häufig gestellte Fragen

Wie viele Joule sind in 1 Elektronenvolt?

Ein Elektronenvolt entspricht genau 1,602176634 x 10⁻¹⁹ Joule. Dies ist der Wert der Elementarladung in Coulomb, und er ist seit der SI-Neudefinition von 2019 per Definition festgelegt.

Wie viele Elektronenvolt sind in 1 Joule?

Ein Joule entspricht ungefähr 6,241509074 x 10¹⁸ Elektronenvolt — mehr als sechs Trillionen. Sie erhalten dies, indem Sie 1 durch den Umrechnungsfaktor 1,602176634 x 10⁻¹⁹ dividieren.

Warum verwenden Physiker Elektronenvolt statt Joule?

In der Atom-, Kern- und Teilchenphysik sind die beteiligten Energien winzig, wenn sie in Joule ausgedrückt werden, was zu unhandlichen Exponenten führt. Das Elektronenvolt hält die Zahlen in einem lesbaren Bereich — einige eV für chemische Bindungen, keV für Röntgenstrahlen, MeV für Kernreaktionen und GeV oder TeV für Teilchenbeschleuniger.

Ist das Elektronenvolt eine SI-Einheit?

Nein. Das Elektronenvolt ist keine SI-Einheit, aber es ist aufgrund seiner praktischen Bedeutung in der Physik zur Verwendung neben dem SI zugelassen. Das Joule bleibt die offizielle SI-Einheit der Energie.

Was bedeutet das Präfix in keV, MeV oder GeV?

Dies sind standardmäßige metrische Vielfache des Elektronenvolts: keV ist eintausend eV, MeV ist eine Million eV und GeV ist eine Milliarde eV. Um eines davon in Joule umzurechnen, multiplizieren Sie zuerst mit dem Präfix und dann mit 1,602176634 x 10⁻¹⁹.

Kann dieser Umrechner auch Kilojoule und Kalorien verarbeiten?

Ja. Die Joule-Seite des Umrechners unterstützt Joule, Kilojoule, Megajoule und Kalorien, sodass Sie Ihre Elektronenvolt-Energie in der jeweils günstigsten dieser Einheiten ablesen können.