焦耳到电子伏特转换器 (J to eV)

什么是焦耳到电子伏特转换器？

焦耳到电子伏特转换器是一种在线工具，可将以焦耳（J）表示的能量转换为其等效的电子伏特（eV）值，反之亦然。两者都是能量单位，但它们处于非常不同的尺度：焦耳是用于日常和宏观测量的国际单位制（SI）单位，而电子伏特是原子、核及粒子物理学中青睐的微小单位。连接这两个单位可让您比较实验室尺度的能量与单个粒子的能量，而无需手工处理麻烦的十的幂。

工作原理

电子伏特定义为单个电子在通过一伏特的电势差加速时所获得的动能。由于基本电荷恰好为 1.602176634 × 10⁻¹⁹ 库仑，一电子伏特恰好等于 1.602176634 × 10⁻¹⁹ 焦耳。这使得转换成为对该常数的简单乘法或除法。由于一焦耳包含约 6.24 × 10¹⁸ 个电子通过一伏特加速的能量，即使是很小的日常能量也会转化为庞大数量的电子伏特。

要使用此转换器，请在任一字段中输入数值。在焦耳框中输入即可查看电子伏特等效值，或在电子伏特框中输入即可获得焦耳值。单位选择器可让您在焦耳、千焦、兆焦、卡路里和电子伏特之间切换，因此您可以使用适合您问题的任何尺度。

公式

要将焦耳转换为电子伏特，请除以基本电荷：

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

要将电子伏特转换为焦耳，请乘以相同的常数：

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

焦耳到电子伏特转换表

下表使用精确的转换因子展示了常见的焦耳值及其电子伏特等效值。

示例

示例1：将1焦耳转换为电子伏特

将一焦耳除以基本电荷：

$\frac{1}{1.602176634 \times 10^{-19}} = 6.241509 \times 10^{18} \text{ eV}$

因此，1焦耳约为 6,241,509,074,000,000,000 电子伏特。

示例2：将1电子伏特转换为焦耳

将一电子伏特乘以常数：

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

因此，单个电子伏特在焦耳单位下是极其微小的能量。

示例3：将2焦耳转换为电子伏特

$\frac{2}{1.602176634 \times 10^{-19}} = 1.248302 \times 10^{19} \text{ eV}$

两焦耳约等于 1.248302 × 10¹⁹ 电子伏特，恰好是一焦耳值的两倍。

注解

• 转换因子 1.602176634 × 10⁻¹⁹ 是由 2019 年国际单位制基本单位重新定义所固定的精确值，因此结果仅受您输入精度的限制。
• 电子伏特在微观尺度上最为有用；物理学家在更高能量时常使用诸如 keV (10³ eV)、MeV (10⁶ eV) 和 GeV (10⁹ eV) 等倍数单位。
• 以焦耳和电子伏特表示的能量值描述的是同一物理量，因此无论您以哪个单位读取，结果都是有意义的。
• 由于电子伏特如此之小，即使是微小的焦耳值也会产生以科学记数法表示的非常大的电子伏特数。

常见问题

1焦耳中有多少电子伏特？

一焦耳约等于 6.241509 × 10¹⁸ 电子伏特，这是以库仑为单位的基本电荷的倒数。

1电子伏特换算成焦耳的精确值是多少？

一电子伏特恰好为 1.602176634 × 10⁻¹⁹ 焦耳。该值源自基本电荷，它在 2019 年国际单位制重新定义中被固定为一个精确常数。

为什么物理学中使用电子伏特而不是焦耳？

焦耳对于原子和亚原子能量来说太大了，否则就必须用繁琐的负指数来书写。电子伏特将这些数字保持在方便的范围内，使其成为粒子、核及原子物理学中的标准单位。如果您需要反向转换，可以使用我们的电子伏特到焦耳转换器。

我可以在这里将千焦或兆焦转换为电子伏特吗？

可以。使用单位选择器在焦耳字段中选择千焦（kJ）或兆焦（MJ），转换器会先换算为焦耳，然后再给出电子伏特结果。您还可以探索我们的焦耳到兆焦转换器。

在焦耳和电子伏特之间转换会改变能量的大小吗？

不会。两者只是同一物理量的不同单位，因此转换只会改变数字的表示方式，而绝不会改变其底层能量。

为什么我的电子伏特结果以科学记数法显示？

由于一焦耳等于数十亿的数十亿电子伏特，数字很快就变得极其庞大。科学记数法可在保持其精度的同时使这些值易于阅读。