§ 197. Единицы заряда, массы и энергии в атомной физике

Итак, заряд любой частицы содержит всегда целое число элементарных зарядов. Для частицы атомных размеров это целое число будет к тому же и небольшим. Ввиду этого в атомной физике удобно за единицу электрического заряда принять элементарный заряд . За единицу массы в атомной физике принимается 1/12 массы атома изотопа углерода . Атомная масса этого изотопа равна 12, а молярная масса . Поэтому атомная единица массы (а. е. м.) равна

Атомную единицу массы можно определить также как массу атома элемента с атомной массой 1. Поэтому масса атома (точнее ее средняя величина), выраженная в атомных единицах массы, равна атомной массе элемента.

Отметим, что элемента с атомной массой, равной единице, в природе не существует. Атомная масса водорода близка к единице, но несколько больше ее: она равна . Итак, масса легчайшего из атомов равна .

Единица энергии, принятая в атомной физике, есть энергия, приобретаемая частицей с зарядом  (например, электроном) при прохождении разности потенциалов . Эта единица носит название электронвольт и обозначается . Энергия, приобретаемая зарядом при движении в электрическом поле, равна произведению заряда на разность потенциалов начальной и конечной точек пути, поэтому

Из определения электронвольта следует, что электрон, ускоренный разностью потенциалов , имеет энергию, численно равную , Ион с зарядом , пройдя ту же разность потенциалов, приобретает энергию , и т. д.

В электронвольтах можно измерять энергию не только заряженных, но и нейтральных частиц. Для примера выразим в электронвольтах энергию атома кислорода , движущегося со скоростью :

Используются также кратные электронвольту единицы: