전자 볼트

이 기사에서는 전자볼트가 무엇인지 설명합니다. 전자볼트로 표현된 양의 예, 다른 단위와의 등가, 그리고 단위 변환을 위한 온라인 계산기도 찾을 수 있습니다.

전자볼트란 무엇입니까?

전자볼트 는 에너지의 단위이다. 특히, 전자볼트는 1볼트의 전위차로 인해 진공에서 전자가 이동할 때 얻는 에너지의 변화입니다.

1전자볼트의 값은 1.602176634·10 ⁻¹⁹ 줄(또는 줄)입니다. 그리고 전자볼트의 기호는 eV입니다.

물리학, 특히 핵물리학에서는 에너지 값을 표현하기 위해 전자볼트가 자주 사용되지만, 국제 단위계의 단위는 줄(joule)입니다. 모든 경우에 전자볼트는 상기 시스템에 의해 수용됩니다.

➤ 아래 온라인 변환기를 사용하여 다양한 에너지 단위 간에 변환할 수 있습니다.

전자볼트 크기의 예

물리학에서 전자 볼트의 정의를 고려하면, 전자 볼트가 무엇인지 이해할 수 있도록 전자 볼트로 표현된 양의 몇 가지 예가 아래에 나와 있습니다.

• 실온에서 분자의 열에너지는 약 0.04eV입니다.
• 두 실리콘 원자 사이의 공유 결합을 끊는 데 필요한 에너지는 1.1eV입니다.
• 가시광선 광자의 에너지는 1.6~3.4eV입니다.
• X선 광자는 약 200,000eV를 측정합니다.
• 원자로에서 회수 가능한 에너지는 일반적으로 약 2,000,000eV입니다.

궁극적으로 전자볼트는 매우 작은 에너지 단위이므로 작은 입자의 에너지를 연구하는 데 매우 유용합니다.

전기전압 등가표

다음 표는 전자볼트와 다른 에너지 단위 간의 등가성을 보여줍니다.

단위	상징	1eV에 해당
7월(또는 줄)	제이.	1.602176634 10 −19J
와트시	무엇	4.4505 10 −23Wh
칼로리	라임	3.82673 10 ~20 칼로리
프리고리	fg	3.82673 10 -23fg
에르그	eV	1.602176634 10 −12 에르그
영국 열 단위	BTU	1.5186 10 -22BTU
파운드 힘당 피트	ft-lb	1.1817 10 -19 피트 파운드

이 값을 사용하여 단위 변환을 수행할 수 있습니다. 즉, 일부 단위로 표현된 에너지를 다른 다른 단위로 변환할 수 있습니다.

반면, 전자볼트는 매우 작은 단위이기 때문에 그 단위의 배수가 사용되는 경우가 많다는 점을 명심해야 한다. 아래에는 가장 일반적인 접두사와의 관계가 있습니다.

여러 개의	상징	값
킬로전자볼트	keV	10 3eV
메가전자볼트	MeV	106eV
기가전자볼트	GeV	109eV
테라전자볼트	TeV	10 12eV
페타전자볼트	귀	10 15eV
엑전자볼트	EeV	10 18eV

단위 변환 계산기

다음 변환기를 사용하여 일부 단위로 표현된 에너지 값을 다른 단위로 변환할 수 있습니다. 에너지 값, 변환 단위 및 원하는 소수점 이하 자릿수를 입력하기만 하면 됩니다.

마침표를 소수 구분 기호로 사용해야 합니다(예: 12.95).

전자 볼트(eV) 줄(J) 와트시(Wh) 프리고리아(fg) 열(일) 칼로리(cal) 영국열량단위(BTU) 에르그(에르그) 파운드 힘당 피트(ft lbf) ➜ 줄(J) 와트시(Wh) 프리고리아(fg) 온천탕 칼로리(cal) 전자볼트(eV) 영국열량단위(BTU) 에르그(에르그) 파운드 힘당 피트(ft lbf) 소수점 이하 0자리 소수점 1자리 소수점 2자리 소수점 3자리 소수점 4자리 소수점 5자리 소수점 이하 6자리 소수점 7자리 소수점 8자리 소수점 9자리 소수점 이하 10자리

전자볼트를 갖는 상수

과학기술정보위원회(CODATA)는 특정 물리적 상수가 다른 단위와 함께 전자볼트 단위로 표현될 수 있음을 확립했습니다. 다음 표에서 가장 중요한 사항을 확인할 수 있습니다.

끊임없는	값
상수 플랑크	h = 4.135667696 10 -15eV ·s
콘스탄트 볼츠만	k = 8.617333262 10 -5 eVK
콘스탄트 리드베리	R ≥ = 13.605693122994eV
보어 마그네톤	μB =5.7883818060 10 -5 eV/T
핵 마그네톤	µN =3.152451258844 10 -8 eV/T

전자볼트의 역사

이 마지막 섹션에서는 상대적으로 최근의 단위인 전자볼트 측정의 기원을 살펴보겠습니다.

전자볼트 단위가 처음으로 사용된 것은 1912년 물리학자 Karel Taylor Compton과 Owen Willans Richardson이 과학 저널 Philosophical Magazine 에 게재한 The Photoelectric Effect라는 논문에서였습니다. 그러나 해당 문서에서는 전자 볼트를 나타내기 위해 볼트 등가라는 용어를 사용했습니다.

미국에서는 입자 물리학에 대한 지식이 발전하여 10 ⁹ eV에 해당하는 Bevatron 단위(BeV)를 사용하기 시작했습니다(B는 영어 용어 Billion 에서 유래함). 그러나 1948년 국제순수응용물리연맹(IUPAP)에서는 이 사용을 거부하고 대신 기가전기볼트(GeV) 단위를 사용하여 이 배수에 해당하는 접두어를 적용했습니다(기가는 10 ⁹ 를 의미하는 접두어임).

현재 전자볼트는 원자물리학이나 핵물리학 등 입자 연구와 관련된 물리학 분야에서 가장 많이 사용되는 단위이다. 또한 다른 과학 분야 중에서도 고에너지 천문학과 고체 물리학에도 사용됩니다.