Omregning fra Centijoule til Elektronvolt

Information om Centijoule (cJ)

Centijoulen er en energienhed, der svarer til en hundrededel joule, altså 0,01 joule. Symbolet er cJ. Den er et fuldt regelret medlem af metersystemet, dannet på samme måde som centimeteren og centiliteren, men den er en af de mindst skrevne enheder i hele Det Internationale Enhedssystem, og at forstå hvorfor siger noget nyttigt om, hvordan forstavelser faktisk vælges.

Selve størrelsen er let at forestille sig. En lille mønt på omkring to gram, der falder en halv meter, lander med cirka én centijoule. Fire tastetryk koster omtrent det samme, ligesom at trykke en blød fjeder sammen nogle få millimeter. Det er energien i små bevidste bevægelser: nok til at høres, ikke nok til at mærkes som kraft.

Enheden er sjælden, fordi teknikken slog sig til ro med forstavelser, der stiger med faktoren tusind. Milli, mikro og nano dækker sammen med kilo, mega og giga enhver skala med tre tierpotenser mellem naboerne, hvilket holder skrevne værdier mellem én og tusind uden nogensinde at få brug for centi eller deci. Ti millijoule er den form, næsten alle skriver, og den betyder præcis det samme som én centijoule.

Centi har overlevet andre steder, fordi menneskets mål tilfældigvis passer. Centimeteren svarer til bredden af en finger, centiliteren til et mål drikke og centigrammet til en dosis. Hvor hundrededelen falder på en bekvem menneskelig størrelse, lever forstavelsen videre; hvor den ikke gør, som med joulen, forsvinder den stille ud af brugen uden nogensinde at være slettet af standarden.

Enkelte tekniske områder holder alligevel fast i den. Viskositet angives stadig i centipoise og centistokes i smøremiddel- og procesindustrien, stråledoser ordineres i centigray i stedet for gray, og jordens vandspænding aflæses i centibar. Det er tilfælde, hvor hundrededelen af grundenheden lander midt i arbejdsområdet, præcis som med centimeteren, og vanen har overlevet flere forsøg på at modernisere den.

Når en centijoule alligevel dukker op, som regel i ældre tekst, i oversat dokumentation eller i en øvelse om forstavelser, er det sikreste at omregne den med det samme. Gang med ti for at læse den i millijoule, eller divider med hundrede for at læse den i joule. Intet går tabt nogen af vejene, og det tal, der bliver tilbage, passer med alt andet på siden.

Én centijoule svarer til 0,01 joule, cirka 0,00239 kalorier eller omkring 0,00000278 watttimer.

Information om Elektronvolt (eV)

Elektronvolten er en energienhed, der svarer til det arbejde, der udføres på en enkelt elektron, når den passerer en potentialforskel på én volt. Symbolet er eV. Siden SI-omdefineringen i 2019 har den en nøjagtig værdi, 1,602176634 gange ti opløftet til minus nitten joule, fordi elementarladningen nu er en defineret konstant.

Den findes, fordi joulen er håbløst stor for atomernes verden. En enkelt synlig foton bærer mellem cirka 1,6 og 3,3 elektronvolt, og at udtrykke det i joule kræver nitten indledende nuller. At regne i elektronvolt lader en fysiker angive energien i en kemisk binding, en atomar overgang eller et subatomart sammenstød som et tal mellem et og nogle få, hvilket er, hvad en enhed skal gøre.

Skalaen ordner hele fagområder. Kemien bor ved nogle få elektronvolt, energien i bindinger og i de synlige og ultraviolette fotoner, der bryder dem. Røntgenstråling optager kiloelektronvolt. Kernefysikken arbejder i megaelektronvolt, bindingsenergiernes og det radioaktive henfalds skala. Partikelfysikken bruger gigaelektronvolt, hvor protonens hvilemasse er 0,938, og teraelektronvolt ved den store hadronkollider, hvis protoner hver bærer 6,8.

Masse angives i samme enhed gennem masse-energi-relationen. En partikels hvilemasse gives i elektronvolt divideret med lysets hastighed i anden, og fysikere udelader rutinemæssigt nævneren og siger ganske enkelt, at elektronen er 511 kiloelektronvolt. Higgsbosonen er 125 gigaelektronvolt efter samme konvention.

Halvlederteknikken afhænger af den. Det båndgab, der afgør, hvordan et materiale opfører sig elektrisk og optisk, er en energi i elektronvolt: omkring 1,1 for silicium, 3,4 for galliumnitrid, og dette ene tal afgør, om en komponent bliver en solcelle, en transistor eller en blå lysdiode.

Astronomien arver konventionen for højenergetiske fotoner, så gammateleskoper melder deres iagttagelser i gigaelektronvolt og teraelektronvolt i stedet for i bølgelængder.

Partikelacceleratorer bærer navn efter de energier, de når, hvilket er grunden til, at deres navne følger præfikserne. Cockcroft og Waltons maskine, der først spaltede en atomkerne i 1932, arbejdede ved nogle hundrede kiloelektronvolt; Bevatronen i halvtredserne nåede milliarder og fandt antiprotonen; og den store hadronkollider fører protoner til 6,8 teraelektronvolt hver. Den kosmiske stråling sætter alt dette i perspektiv ved at ankomme med energier op til 10 opløftet til tyve elektronvolt, titals millioner gange mere end nogen maskine kan frembringe, om end kun en håndfuld sådanne partikler rammer Jorden på et århundrede pr. kvadratkilometer.

Én elektronvolt svarer til cirka 1,602 gange ti opløftet til minus nitten joule eller omtrent 3,83 gange ti opløftet til minus tyve kalorier.