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.

1 \ eV = 1,602176634\cdot 10^{-19} \ J

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).

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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.

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