Conversion de 2 Hectojoules en Électronvolts

Informations sur le Hectojoule (hJ)

L’hectojoule est une unité d’énergie valant cent joules. Son symbole est hJ. Comme le décajoule qui le précède, c’est une unité métrique parfaitement formée que presque personne n’écrit, parce qu’un nombre de trois chiffres en joules est déjà assez court et parce que le kilojoule attend une seule décimale plus haut.

La quantité est pleinement humaine. Soulever une caisse de dix kilogrammes d’un mètre coûte environ 98 joules, soit presque exactement un hectojoule. Monter une seule marche coûte à un adulte quelque 120 joules, et une lampe de cent watts consomme un hectojoule par seconde. Un corps adulte au repos dégage à peu près un hectojoule de chaleur par seconde du seul fait de rester en vie, ce qui fait de l’unité une mesure honnête d’une seconde d’existence ordinaire.

Plusieurs grandeurs familières tombent ici sans en porter le nom. Un flash de studio se cote entre un et dix hectojoules, même si le métier parle de wattsecondes. Un défibrillateur délivre deux hectojoules par choc. L’acier de construction doit absorber au moins 27 joules lors d’un essai de résilience sur éprouvette entaillée, et les nuances tenaces en absorbent bien plus d’un hectojoule, ce qui fait la différence entre une tôle qui plie et une tôle qui casse.

Le préfixe lui-même est loin d’être mort, mais il survit accroché à d’autres unités. L’hectopascal est l’unité de pression atmosphérique de tous les bulletins météorologiques de la planète, choisie justement parce qu’un hectopascal vaut exactement un millibar et que les prévisionnistes ont pu adopter le Système international sans changer un seul chiffre de leurs cartes. L’hectare mesure la terre presque partout, et l’hectolitre est l’unité de commerce du vin, de la bière et du lait.

Avec le joule, aucune de ces conditions n’était réunie. Il n’existait pas d’unité héritée à laquelle l’hectojoule aurait correspondu, pas de plage de valeurs qu’il aurait rendue plus nette, pas de commerce qui en avait besoin. L’ingénierie s’était déjà arrêtée à kilo comme premier échelon vers le haut, si bien qu’il est resté à l’hectojoule une plage que la notation décimale ordinaire traite très bien toute seule.

En lire un ne demande donc qu’une multiplication. Cent hectojoules font dix kilojoules ; quatre hectojoules font 400 joules. La forme en joules est celle qu’emploieront les spécifications modernes, les comptes rendus de laboratoire et les fiches techniques, si bien que convertir à vue garde le chiffre cohérent avec tout ce qui l’entoure.

Un hectojoule équivaut à 100 joules, à environ 23,9 calories ou à environ 0,0278 wattheure.

Informations sur le Électronvolt (eV)

L’électronvolt est une unité d’énergie égale au travail accompli sur un seul électron traversant une différence de potentiel d’un volt. Son symbole est eV. Depuis la redéfinition du SI de 2019, il possède une valeur exacte, 1,602176634 fois dix puissance moins dix-neuf joule, car la charge élémentaire est désormais une constante définie.

Il existe parce que le joule est désespérément grand pour le monde atomique. Un seul photon visible porte entre environ 1,6 et 3,3 électronvolts, et l’exprimer en joules réclame dix-neuf zéros initiaux. Travailler en électronvolts permet à un physicien d’énoncer l’énergie d’une liaison chimique, d’une transition atomique ou d’une collision subatomique par un nombre compris entre un et quelques-uns, ce qu’une unité est censée faire.

L’échelle organise des disciplines entières. La chimie vit à quelques électronvolts, l’énergie des liaisons et des photons visibles et ultraviolets qui les brisent. Les rayons X occupent les kiloélectronvolts. La physique nucléaire travaille en mégaélectronvolts, l’échelle des énergies de liaison et de la désintégration radioactive. La physique des particules emploie les gigaélectronvolts, où la masse au repos du proton vaut 0,938, et les téraélectronvolts au Grand collisionneur de hadrons, dont les protons portent 6,8 chacun.

La masse s’exprime dans la même unité par la relation masse-énergie. La masse au repos d’une particule se donne en électronvolts divisés par le carré de la vitesse de la lumière, et les physiciens omettent couramment le diviseur pour dire simplement que l’électron vaut 511 kiloélectronvolts. Le boson de Higgs vaut 125 gigaélectronvolts selon la même convention.

L’ingénierie des semi-conducteurs en dépend. La bande interdite qui détermine le comportement électrique et optique d’un matériau est une énergie en électronvolts : environ 1,1 pour le silicium, 3,4 pour le nitrure de gallium, et ce seul nombre décide si un composant est une cellule solaire, un transistor ou une diode électroluminescente bleue.

L’astronomie hérite de la convention pour les photons de haute énergie : les télescopes à rayons gamma rapportent donc leurs observations en gigaélectronvolts et téraélectronvolts plutôt qu’en longueurs d’onde.

Les accélérateurs de particules portent le nom des énergies qu’ils atteignent, et leurs noms suivent donc les préfixes. La machine de Cockcroft et Walton qui brisa un noyau pour la première fois en 1932 travaillait à quelques centaines de kiloélectronvolts ; le Bévatron des années cinquante atteignit le milliard et trouva l’antiproton ; et le Grand collisionneur de hadrons porte les protons à 6,8 téraélectronvolts chacun. Les rayons cosmiques remettent tout cela en perspective en arrivant avec des énergies allant jusqu’à 10 puissance vingt électronvolts, des dizaines de millions de fois plus que toute machine, même si une poignée seulement de telles particules frappe la Terre en un siècle sur un kilomètre carré.

Un électronvolt équivaut à environ 1,602 fois dix puissance moins dix-neuf joule, soit à peu près 3,83 fois dix puissance moins vingt calorie.