電圧の単位であるボルト(V)をエネルギー単位であるエレクトロンボルト(eV)にしたいのです。どうしたらいいでしょうか??教えて下さい。お願いします。

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A 回答 (2件)

 「理化学辞典 第5版」(岩波)によると,eV(電子ボルト)とは,『電気素量 e の電荷をもつ粒子が真空中で電位差1V の2点間で加速されるときに得るエネルギー』とあります。



 例えば,電気素量 e の電荷をもつ粒子であれば,1 V で 1 eV に対応しますが,電気素量 2e を持つ粒子であれば,1 V で 2 eV になります。

 つまり,電位差(V)が決っただけではエネルギ-は決りませんので,他に条件が無い限りは,ご質問の様な V を eV に変換する事はできないと思います。

 いかがでしょうか。
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> 電圧の単位であるボルト(V)をエネルギー単位であるエレクトロンボルト(eV)にしたいのです。


ご自身でおっしゃっている通り、Vは電圧の単位、eVはエネルギーの単位ですからVをeVに変換することはできません。何か勘違いをされているのでは?
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こんにちは、
下記につきましてご教示頂きましたら幸甚です。
質問1.
下記参考HPは、半導体のバンドギャップについて説明したものです。

ヒ化ガリウムの場合、電子1個を励起させるエネルギー(バンドギャップエネルギー)は
Eg=1.4eV
です。その際に必要な印加電圧は、電子の1個の電荷はeですので、
V1=1.4eV/1e=1.4(V)
になります。電子がn個ある場合も同様に
V1=(1.4eV×n個)/(1e×n個)=1.4(V)
となります。更に印加する材料の厚さをxcmとしますと
E=1.4/x(V/cm)
となります。
上記で正しいでしょうか?
参考HP
http://www.weblio.jp/content/%E3%83%90%E3%83%B3%E3%83%89%E3%82%AE%E...

質問2.
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であり、印加する材料の厚さを3xcmとしますと
E=1.4/x(V/cm)
となります。
上記で正しいでしょうか?

こんにちは、
下記につきましてご教示頂きましたら幸甚です。
質問1.
下記参考HPは、半導体のバンドギャップについて説明したものです。

ヒ化ガリウムの場合、電子1個を励起させるエネルギー(バンドギャップエネルギー)は
Eg=1.4eV
です。その際に必要な印加電圧は、電子の1個の電荷はeですので、
V1=1.4eV/1e=1.4(V)
になります。電子がn個ある場合も同様に
V1=(1.4eV×n個)/(1e×n個)=1.4(V)
となります。更に印加する材料の厚さをxcmとしますと
E=1.4/x(V/cm)
となります。
上...続きを読む

Aベストアンサー

正しいと思います。
(あくまで概念的な議論として。実際に回路を設計する場合はもっと複雑になります。)

(1) まず、電子を何個励起しようとも、一つ一つの電子に必要なエネルギーは1.4(eV)なので、必要な電位差は1.4(V)です。
(有効数字二桁の議論として正しい。正確に言えば、励起状態の最低エネルギー準位には2個の電子しか入らないので、その次の電子には、バンドギャップより若干大きめのエネルギーを与える必要があります。しかし、今のような概念的な議論においては、そのようなことを考慮する必要はありません。)

(2) 電子は励起されるだけで電極に流れ込む訳ではないので、電流は生じません。従って、内部抵抗による電圧降下を考える必要もありません。
(今のような概念的な議論においては、絶縁薄膜を介しての電圧印加が前提です。それでも、正確に言えば、励起された電子は正電極側へ、ホールはその反対側へ動くので、それに対応した変位電流が生じます。さらに言えば、絶縁薄膜内部にも電界が生じるで、そこで少し電位差が生じます。しかし、今のような概念的な議論においては、そのようなことを考慮する必要はありません。)

(3) GaAsをm個並べたとして、電界の定義から、E = 1.4m/mx = 1.4/x (V/cm)です。
(正確に言えば、(2)で述べたように電荷の偏りが生じるので、GaAsの中が完全に一様な電場であるとは言えないでしょう。しかし、今のような概念的な議論においては、そのようなことを考慮する必要はありません。)

正しいと思います。
(あくまで概念的な議論として。実際に回路を設計する場合はもっと複雑になります。)

(1) まず、電子を何個励起しようとも、一つ一つの電子に必要なエネルギーは1.4(eV)なので、必要な電位差は1.4(V)です。
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少々注意点を。

最も簡単なアッテネータは#1の方の言うとおり抵抗2本でできます。
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大きすぎればADコンバータの精度が落ちることがあります。特に高速の
信号または高速のADコンバータの場合は顕著です。マイコン内蔵のAD
だとあまり詳しく書かれていないことがありますが、必要な信号源
インピーダンスの値を守る必要があります。

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