| Elektronvolt (eV) | Decijoule (dJ) |
|---|---|
| 1 Elektronvolt | 1.602176634 × 10-18 dJ |
| 2 Elektronvolt | 3.204353268 × 10-18 dJ |
| 3 Elektronvolt | 4.806529902 × 10-18 dJ |
| 4 Elektronvolt | 6.408706536 × 10-18 dJ |
| 5 Elektronvolt | 8.01088317 × 10-18 dJ |
| 10 Elektronvolt | 1.602176634 × 10-17 dJ |
| 20 Elektronvolt | 3.204353268 × 10-17 dJ |
| 25 Elektronvolt | 4.005441585 × 10-17 dJ |
| 50 Elektronvolt | 8.01088317 × 10-17 dJ |
| 100 Elektronvolt | 1.602176634 × 10-16 dJ |
| Reference | Elektronvolt (eV) | Decijoule (dJ) |
|---|---|---|
| One food calorie (kcal) | 2.61145 × 1022 eV | 41840 dJ |
| An AA alkaline battery | 6.24151 × 1022 eV | 100000 dJ |
| Daily adult food intake | 5.22289 × 1025 eV | 83680000 dJ |
| One unit on an electricity bill | 2.24694 × 1025 eV | 36000000 dJ |
| A lightning strike | 6.24151 × 1027 eV | 1 × 1010 dJ |
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.
Decijoulen er en energienhed, der svarer til en tiendedel joule, altså 0,1 joule. Symbolet er dJ. Den dannes præcis som decimeteren og deciliteren og hører med rette til metersystemet, men den skrives langt sjældnere end nogen af dem, fordi den størrelse, den navngiver, sædvanligvis angives som en decimalbrøkdel af en joule.
Skalaen er let at mærke. Et æble på hundrede gram, der falder ti centimeter, lander med omkring én decijoule. En fjederbelastet musefælde gemmer nogle stykker, et kraftigt knips med fingeren leverer cirka én, og en lille sten kastet nedefra bærer flere. Det er det første område på vejen op fra millijoulen, hvor et menneske mærker energien direkte som et skub og ikke som et klik.
Produktsikkerheden bruger området, også når den ikke bruger navnet. Regler for legetøjsprojektiler skrives i joule og tiendedele joule, luftdrevne kopier er i flere lande begrænset til omkring én joule, og slagprøver på små plastprøveemner opgøres i tiendedele. Tallene står som 0,3 J eller 0,5 J i stedet for 3 dJ eller 5 dJ, men den størrelse, der reguleres, er netop den, decijoulen navngiver.
Forstavelsen deci har overlevet i andre enheder af bekvemmelighed snarere end af logik. Deciliteren er et selvfølgeligt køkkenmål i Skandinavien, i Schweiz og i store dele af Centraleuropa, og kubikdecimeteren er præcis literen, hvilket lister forstavelsen ind i en enhed, næsten alle bruger. Decigrammet dukker op på apoteket og i handelen med ædelmetaller, og decibelen findes, fordi belen viste sig at være et for groft trin til at beskrive lyd.
Med joulen virkede ingen af de kræfter. Teknikken havde allerede bestemt sig for forstavelser i tusindtrin, og kommaet gør resten: 0,4 joule er ikke sværere at skrive end 4 decijoule og passer ind i samme tabel som 40 joule eller 4 kilojoule uden skift af enhed. En forstavelse fortjener sin plads ved at forkorte det, man skriver, og her forkorter den intet.
At støde på enheden er derfor mest et spørgsmål om ældre litteratur, om oversatte tekniske dokumenter og om undervisningsmateriale, der gennemgår hele forstavelsesstigen. Omregningen er enkel begge veje: gang med hundrede for millijoule, divider med ti for joule, så falder værdien lige ind i den skrivemåde, der omgiver den.
Én decijoule svarer til 0,1 joule, cirka 0,0239 kalorier eller omkring 0,0000278 watttimer.