Conversión de 2 Electronvoltios a Decijulios

Información sobre el Electronvoltio (eV)

El electronvoltio es una unidad de energía igual al trabajo realizado sobre un solo electrón que atraviesa una diferencia de potencial de un voltio. Su símbolo es eV. Desde la redefinición del SI de 2019 tiene un valor exacto, 1,602176634 por diez elevado a menos diecinueve julios, porque la carga elemental es ahora una constante definida.

Existe porque el julio resulta desesperadamente grande para el mundo atómico. Un solo fotón visible transporta entre 1,6 y 3,3 electronvoltios, y expresarlo en julios exige diecinueve ceros iniciales. Trabajar en electronvoltios permite a un físico enunciar la energía de un enlace químico, de una transición atómica o de una colisión subatómica como un número entre uno y unos pocos, que es lo que se supone que hace una unidad.

La escala organiza disciplinas enteras. La química vive en unos pocos electronvoltios, la energía de los enlaces y de los fotones visibles y ultravioleta que los rompen. Los rayos X ocupan los kiloelectronvoltios. La física nuclear trabaja en megaelectronvoltios, la escala de las energías de enlace y de la desintegración radiactiva. La física de partículas usa gigaelectronvoltios, donde la masa en reposo del protón es 0,938, y teraelectronvoltios en el Gran Colisionador de Hadrones, cuyos protones llevan 6,8 cada uno.

La masa se expresa en la misma unidad mediante la relación masa energía. La masa en reposo de una partícula se da en electronvoltios divididos por la velocidad de la luz al cuadrado, y los físicos suprimen habitualmente el divisor y dicen sin más que el electrón son 511 kiloelectronvoltios. El bosón de Higgs son 125 gigaelectronvoltios con el mismo convenio.

La ingeniería de semiconductores depende de ella. La banda prohibida que determina el comportamiento eléctrico y óptico de un material es una energía en electronvoltios: unos 1,1 para el silicio, 3,4 para el nitruro de galio, y ese único número decide si un dispositivo es una célula solar, un transistor o un diodo emisor de luz azul.

La astronomía hereda el convenio para los fotones de alta energía, de modo que los telescopios de rayos gamma informan de sus observaciones en gigaelectronvoltios y teraelectronvoltios en lugar de en longitudes de onda.

Los aceleradores de partículas se nombran por las energías que alcanzan, y por eso sus nombres siguen a los prefijos. La máquina de Cockcroft y Walton que rompió por primera vez un núcleo en 1932 trabajaba a unos pocos centenares de kiloelectronvoltios; el Bevatrón de los años cincuenta llegó a miles de millones y halló el antiprotón; y el Gran Colisionador de Hadrones lleva a los protones a 6,8 teraelectronvoltios cada uno. Los rayos cósmicos ponen todo esto en perspectiva al llegar con energías de hasta 10 elevado a veinte electronvoltios, decenas de millones de veces más de lo que puede producir cualquier máquina, aunque solo un puñado de tales partículas alcanza la Tierra en un siglo sobre un kilómetro cuadrado.

Un electronvoltio equivale a unos 1,602 por diez elevado a menos diecinueve julios, o aproximadamente 3,83 por diez elevado a menos veinte calorías.

Información sobre el Decijulio (dJ)

El decijulio es una unidad de energía igual a una décima de julio, es decir, 0,1 julios. Su símbolo es dJ. Se forma exactamente igual que el decímetro y el decilitro, y es parte legítima del sistema métrico, pero se escribe mucho menos que cualquiera de ellos porque la cantidad que nombra suele darse como fracción decimal de julio.

La escala se percibe con facilidad. Una manzana de cien gramos que cae diez centímetros llega con cerca de un decijulio. Una ratonera de muelle almacena unos pocos, un capirotazo enérgico entrega aproximadamente uno, y un guijarro lanzado por debajo del brazo lleva varios. Es la primera región, subiendo desde el milijulio, en que una persona percibe la energía directamente como un empujón y no como un chasquido.

La seguridad de los productos usa este intervalo aunque no use el nombre. Las reglas sobre proyectiles de juguete se escriben en julios y décimas de julio, las réplicas de aire comprimido están limitadas a alrededor de un julio en varios países, y los ensayos de impacto sobre probetas plásticas pequeñas dan resultados en décimas. Las cifras se escriben 0,3 J o 0,5 J en vez de 3 dJ o 5 dJ, pero la magnitud controlada es exactamente la que el decijulio nombra.

El prefijo deci ha sobrevivido en otras unidades por comodidad más que por lógica. El decilitro es medida corriente de cocina en Escandinavia, Suiza y buena parte de Europa central, y el decímetro cúbico es exactamente el litro, razón por la cual el prefijo está discretamente incrustado en una unidad que casi todo el mundo emplea. El decigramo aparece en farmacia y en el comercio de metales preciosos, y el decibelio existe porque el belio resultó un escalón demasiado grueso para describir el sonido.

Con el julio no operó ninguna de esas presiones. La ingeniería ya se había fijado en prefijos que avanzan de mil en mil, y la coma decimal hace el resto del trabajo: 0,4 julios no cuesta más de escribir que 4 decijulios y cabe en la misma tabla que 40 julios o 4 kilojulios sin cambiar de unidad. Un prefijo se gana su sitio acortando lo que la gente escribe, y aquí no lo hace.

Encontrarse con la unidad es, por tanto, cosa sobre todo de literatura antigua, de documentos técnicos traducidos y de material didáctico que recorre toda la escala de prefijos. La conversión es trivial en ambos sentidos: multiplique por cien para obtener milijulios, divida por diez para obtener julios, y el valor encajará directamente en la notación que lo rodee.

Un decijulio equivale a 0,1 julios, a unas 0,0239 calorías o a unos 0,0000278 vatios hora.