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Le joule est l'unité standard d'énergie internationale, telle que déterminée par le Système international d'unités, mais, tout comme vous pouvez mesurer la distance en centimètres, en mètres ou en kilomètres, il existe différentes manières de mesurer l'énergie. Les physiciens définissent "l'énergie" comme la capacité d'effectuer un travail. Lorsque ce travail est effectué à très petite échelle, comme en physique atomique, les scientifiques utilisent le électron-volt pour le mesurer.
Formes d'énergie
La définition du terme "énergie" en tant que capacité à effectuer un travail semble simple, mais elle devient plus compliquée du fait que cette capacité existe de plusieurs manières différentes. L'énergie cinétique est l'énergie du mouvement, tandis que l'énergie potentielle indique l'énergie emmagasinée, comme un rocher au sommet d'une falaise. Lorsqu'elle tombe, son énergie potentielle est convertie en énergie cinétique.
Joules
Le joule - une unité d'énergie en l'honneur du physicien britannique du dix-neuvième siècle, James Prescott Joule - est abrégé en lettre majuscule "J". C'est la quantité d'énergie utilisée pour soulever un objet de la livre (453,6 g), 22,9 cm au-dessus du point de départ, et nécessite environ deux millions de fois cette quantité pour fabriquer un pot de café, explique le site Quête d'énergie. Les joules mesurent également l'énergie potentielle, telle que celle stockée dans des piles ou dans des aliments.
Volt électrique
Alors que les joules expriment l'énergie à l'échelle humaine, l'électron-volt mesure l'énergie à une échelle normalement vue uniquement par les scientifiques. Un électron-volt, ou eV, équivaut à 1 602 fois 10 10 -19 joules, ou l’énergie qu’un électron gagne quand il se déplace d’une différence de potentiel d’un volt. En mesurant précisément ces petites quantités d'énergie, l'électron-volt est l'unité de choix pour la physique nucléaire et atomique.
Electron-volt et masse
La théorie de la relativité restreinte d'Albert Einstein décrit de manière célèbre la relation entre énergie et masse avec la formule E = mc 2, selon laquelle l'énergie est égale à la masse multipliée par la vitesse de la lumière au carré, ce qui signifie que la masse peut être convertie en énergie, et vice versa. L'énergie et la masse étant équivalentes, les physiciens utilisent l'électron-volt, une unité d'énergie, pour mesurer la masse des particules atomiques, plutôt que d'utiliser des unités de masse traditionnelles, telles que le kilogramme.