에너지 단위, 전자볼트(eV)를 정의하자.
그림. 전자볼트(electron volt). (이미지 출처: 두산백과 두피디아, 구글 이미지)
1 전자볼트(1 eV)란 1개의 전자를 1V의 전위차로 가속시켜 얻는 에너지를 말한다(1eV=1.602×10-19J).
전기를 띤 입자가 전위차를 통과하여 움직일 때 일을 하게 된다. 이때의 에너지 단위를 전자볼트(eV)로 쓰며, 가속된 입자는 전하량(q) X 전위차(V)의 에너지(E=qV)를 갖는다. 1개의 전자 또는 그것과 동량인 1.6×10-19C의 전하(기호 e)를 가지는 입자가 전위차 1V인 전극 사이에서 가속될 때 해야 하는 일의 크기, 즉 에너지를 1eV로 정의한다.
즉, 1 전자볼트(1 eV)는 전자 1개가 1V의 전위차로 가속되어 얻는 운동에너지이다. 1 eV는 매우 적은 양이라 1 keV(킬로전자볼트), 1 MeV(메가전자볼트) 단위를 자주 사용한다(106 eV=1 MeV). 물리학에서 1 eV는 진공에서 1볼트(V)의 전위차를 통해 정지 상태에서 가속하는 단일 전자에 의해 얻거나 잃은 운동 에너지의 양이다. SI 기본 단위로, 1 eV는 1.602176634×10-19 J와 같다.