Перевести мегаэлектронвольты в джоули (МэВ в Дж)

Что такое конвертер мегаэлектронвольт в джоули?

Конвертер мегаэлектронвольт в джоули — это онлайн-инструмент, который переводит количество энергии, записанное в мегаэлектронвольтах (МэВ), в эквивалентное число джоулей (Дж) и наоборот. Мегаэлектронвольт относится к миру физики частиц и ядерной физики, где энергии крошечны по обыденным меркам, тогда как джоуль — это единица СИ, используемая для энергии во всей науке и технике. Поскольку две единицы различаются более чем на десяток порядков величины, выполнять вычисления вручную чревато ошибками, поэтому специальный конвертер удерживает показатели степени правильными за вас.

Один электронвольт (эВ) — это кинетическая энергия, приобретаемая одним электроном при ускорении через разность потенциалов в один вольт. Мегаэлектронвольт — это просто один миллион электронвольт. Типичные энергии связи ядер, энергии гамма-фотонов и энергии покоя лёгких частиц наиболее естественно выражаются в МэВ, поэтому эта единица так распространена в физической литературе.

Как это работает

Преобразование опирается на одну фиксированную постоянную. Со времени переопределения базовых единиц СИ в 2019 году элементарный заряд определён точно, что делает электронвольт точной величиной:

• 1 эВ = 1.602176634 × 10⁻¹⁹ Дж (точно)
• 1 МэВ = 10⁶ эВ = 1.602176634 × 10⁻¹³ Дж

Чтобы перейти от мегаэлектронвольт к джоулям, умножьте на 1.602176634 × 10⁻¹³. Чтобы вернуться от джоулей к мегаэлектронвольтам, разделите на это же число (эквивалентно, умножьте примерно на 6.241509074 × 10¹²). Конвертер также позволяет считывать результат в килоджоулях (кДж), мегаджоулях (МДж) или термохимических калориях (кал), где 1 кал = 4,184 Дж.

Формула

$E_{\text{J}} = E_{\text{MeV}} \times 1.602176634 \times 10^{-13}$

$E_{\text{MeV}} = E_{\text{J}} \div 1.602176634 \times 10^{-13} = E_{\text{J}} \times 6.241509074 \times 10^{12}$

Таблица преобразования

В таблице ниже приведены распространённые значения мегаэлектронвольт вместе с их точными эквивалентами в джоулях.

Примеры

Пример 1: Один мегаэлектронвольт в джоули

Преобразуем 1 МэВ в джоули, используя коэффициент преобразования:

$1 \text{ MeV} \times 1.602176634 \times 10^{-13} = 1.602176634 \times 10^{-13} \text{ J}$

Это энергия, переносимая, например, гамма-фотоном с энергией 1 МэВ.

Пример 2: Один джоуль в мегаэлектронвольты

Один обыденный джоуль — это огромное количество энергии в масштабе частиц. Деление на коэффициент преобразования даёт:

$1 \text{ J} \times 6.241509074 \times 10^{12} = 6.241509074 \times 10^{12} \text{ MeV}$

Это примерно 6,24 триллиона мегаэлектронвольт, упакованных в один джоуль.

Пример 3: Один мегаэлектронвольт в калориях

Поле джоулей также может отображать результат в термохимических калориях (1 кал = 4,184 Дж):

$\frac{1.602176634 \times 10^{-13} \text{ J}}{4.184 \text{ J/cal}} \approx 3.829293 \times 10^{-14} \text{ cal}$

Пример 4: Один миллион мегаэлектронвольт в джоули

Масштабируем до 1 000 000 МэВ (1 ТэВ):

$1{,}000{,}000 \text{ MeV} \times 1.602176634 \times 10^{-13} = 1.602176634 \times 10^{-7} \text{ J}$

Даже тераэлектронвольт энергии всё ещё значительно меньше одной миллионной джоуля.

Замечания

• Коэффициент преобразования точен, потому что элементарный заряд зафиксирован определением со времени пересмотра СИ в 2019 году, поэтому само изменение единицы не вносит погрешности округления.
• 1 МэВ равен одному миллиону электронвольт; если вы работаете с отдельными электронвольтами, сначала разделите своё значение в МэВ на 1 000 000.
• Вывод в джоулях можно показать в джоулях, килоджоулях, мегаджоулях или калориях. Следите за показателями степени при чтении очень малых значений в джоулях.
• Результаты в калориях используют термохимическую калорию (4,184 Дж), а не «большую» пищевую калорию (килокалорию).

Часто задаваемые вопросы

Сколько джоулей в одном мегаэлектронвольте?

Один мегаэлектронвольт равен 1.602176634 × 10⁻¹³ джоуля. Это значение точно согласно текущим определениям СИ.

Как преобразовать джоули в мегаэлектронвольты?

Умножьте энергию в джоулях на 6.241509074 × 10¹² (эквивалентно, разделите на 1.602176634 × 10⁻¹³). Например, 1 Дж — это примерно 6,24 × 10¹² МэВ.

Почему коэффициент преобразования точен?

С 2019 года элементарный заряд определён как точно 1.602176634 × 10⁻¹⁹ кулона. Поскольку электронвольт — это заряд, умноженный на один вольт, соотношение эВ-джоуль — а следовательно, и соотношение МэВ-джоуль — не несёт погрешности измерения.

В чём разница между эВ, МэВ и Дж?

Электронвольт (эВ) — это энергия, которую электрон приобретает при прохождении потенциала в один вольт. Мегаэлектронвольт (МэВ) — это миллион эВ. Джоуль (Дж) — это единица энергии СИ, и она значительно больше: 1 Дж равен примерно 6,24 × 10¹² МэВ.

Могу ли я увидеть результат в калориях или килоджоулях?

Да. Конвертер позволяет отображать сторону джоулей в джоулях, килоджоулях, мегаджоулях или термохимических калориях, чтобы вы могли считывать энергию в той единице, которая подходит для вашей работы.

Чему соответствует энергия фотона с энергией 1 МэВ?

Гамма-фотон с энергией 1 МэВ несёт 1.602176634 × 10⁻¹³ джоуля энергии — типичный масштаб для энергичных ядерных гамма-лучей.