| Elektronvolt (eV) | Decajoule (daJ) |
|---|---|
| 1 Elektronvolt | 1.602176634 × 10-20 daJ |
| 2 Elektronvolt | 3.204353268 × 10-20 daJ |
| 3 Elektronvolt | 4.806529902 × 10-20 daJ |
| 4 Elektronvolt | 6.408706536 × 10-20 daJ |
| 5 Elektronvolt | 8.01088317 × 10-20 daJ |
| 10 Elektronvolt | 1.602176634 × 10-19 daJ |
| 20 Elektronvolt | 3.204353268 × 10-19 daJ |
| 25 Elektronvolt | 4.005441585 × 10-19 daJ |
| 50 Elektronvolt | 8.01088317 × 10-19 daJ |
| 100 Elektronvolt | 1.602176634 × 10-18 daJ |
| Referentie | Elektronvolt (eV) | Decajoule (daJ) |
|---|---|---|
| One food calorie (kcal) | 2.61145 × 1022 eV | 418.4 daJ |
| An AA alkaline battery | 6.24151 × 1022 eV | 1000 daJ |
| Daily adult food intake | 5.22289 × 1025 eV | 836800 daJ |
| One unit on an electricity bill | 2.24694 × 1025 eV | 360000 daJ |
| A lightning strike | 6.24151 × 1027 eV | 100000000 daJ |
De elektronvolt is een energie-eenheid gelijk aan de arbeid die wordt verricht op één enkel elektron dat een potentiaalverschil van één volt doorloopt. Het symbool is eV. Sinds de SI-herdefinitie van 2019 heeft zij een exacte waarde, 1,602176634 maal tien tot de macht min negentien joule, omdat de elementaire lading nu een gedefinieerde constante is.
Zij bestaat omdat de joule hopeloos groot is voor de wereld van de atomen. Eén zichtbaar foton draagt tussen ongeveer 1,6 en 3,3 elektronvolt, en dat in joule uitdrukken vraagt negentien voorloopnullen. In elektronvolt werken laat een natuurkundige de energie van een chemische binding, een atomaire overgang of een subatomaire botsing uitdrukken als een getal tussen één en enkele, en dat is wat een eenheid hoort te doen.
De schaal ordent hele vakgebieden. De scheikunde woont bij enkele elektronvolt, de energie van bindingen en van de zichtbare en ultraviolette fotonen die ze verbreken. Röntgenstraling beslaat kilo-elektronvolt. De kernfysica werkt in mega-elektronvolt, de schaal van bindingsenergieën en radioactief verval. De deeltjesfysica gebruikt giga-elektronvolt, waar de rustmassa van het proton 0,938 is, en tera-elektronvolt bij de grote hadronenversneller, waarvan de protonen er elk 6,8 dragen.
Massa wordt via het massa-energieverband in dezelfde eenheid opgegeven. De rustmassa van een deeltje wordt gegeven in elektronvolt gedeeld door de lichtsnelheid in het kwadraat, en natuurkundigen laten de deler routinematig weg en zeggen eenvoudig dat het elektron 511 kilo-elektronvolt is. Het higgsdeeltje is volgens dezelfde afspraak 125 giga-elektronvolt.
De halfgeleidertechniek hangt ervan af. De bandkloof die bepaalt hoe een materiaal zich elektrisch en optisch gedraagt is een energie in elektronvolt: ongeveer 1,1 voor silicium, 3,4 voor galliumnitride, en dat ene getal beslist of een component een zonnecel, een transistor of een blauwe lichtgevende diode wordt.
De sterrenkunde erft de afspraak voor fotonen met hoge energie, zodat gammatelescopen hun waarnemingen in giga-elektronvolt en tera-elektronvolt melden in plaats van in golflengten.
Deeltjesversnellers dragen de naam van de energieën die zij halen, waarom hun namen de voorvoegsels volgen. De machine van Cockcroft en Walton, die in 1932 als eerste een atoomkern spleet, werkte bij enkele honderden kilo-elektronvolt; het Bevatron van de jaren vijftig haalde miljarden en vond het antiproton; en de Grote Hadronenbotser brengt protonen op 6,8 tera-elektronvolt elk. De kosmische straling zet dit alles in verhouding door aan te komen met energieën tot 10 tot de macht twintig elektronvolt, tientallen miljoenen malen meer dan enige machine kan opwekken, al treft slechts een handvol van zulke deeltjes de Aarde in een eeuw per vierkante kilometer.
Eén elektronvolt is gelijk aan ongeveer 1,602 maal tien tot de macht min negentien joule, of ruwweg 3,83 maal tien tot de macht min twintig calorieën.
De decajoule is een energie-eenheid gelijk aan tien joule. Het symbool is daJ, en de schrijfwijze dekajoule met een k wordt eveneens aanvaard. Zij is het minst geschreven veelvoud van de joule, niet omdat de grootheid onbekend zou zijn, maar omdat deca het minst gebruikte voorvoegsel van het hele metriek stelsel is, en dat begrijpen is nuttiger dan de eenheid zelf uit het hoofd leren.
De grootheid behoort tot de aanschouwelijkste van de natuurkunde. Een pak suiker van een kilogram een meter optillen kost 9,81 joule, dus vrijwel precies één decajoule. Een hart verricht ongeveer een joule per slag, dus tien slagen. Een kogeltje uit een luchtbuks die in Groot-Brittannië zonder vergunning mag worden bezeten, draagt tot 16 joule, ruim 1,6 decajoule. Dat zijn grootheden die het lichaam rechtstreeks als inspanning begrijpt.
Deca leeft in het dagelijks leven nog maar op een handvol plaatsen voort, en vrijwel alle betreffen massa. In Oostenrijk, Polen, Hongarije en de Tsjechische landen verkopen delicatessentoonbanken nog altijd per decagram, zodat de klant twintig deca ham vraagt in plaats van tweehonderd gram. De decanewton dient om touwen en kabels te klasseren en, in Frankrijk, voor trekgewichten, omdat hij toevallig dicht bij het gewicht van een kilogram ligt.
Verder heeft het voorvoegsel eenvoudigweg verloren. De techniek is genormaliseerd op stappen van duizend, waardoor kilo pal boven de basiseenheid staat en er voor deca niets overblijft wat een getal van twee cijfers niet al beter doet. 40 joule schrijven is korter dan 4 decajoule, en het sorteert zonder hoofdrekenen correct in een tabel naast 400 joule en 4 kilojoule.
De schaal zelf is het kennen waard, ook onder een andere naam, want het is de schaal van afzonderlijke menselijke handelingen. Een bal gooien, een zware deur sluiten, een volle ketel op het vuur zetten, een boog spannen: elk daarvan kost enkele tientallen joule. Slagproeven op verpakkingen en beschermingsmiddelen worden hier eveneens vastgelegd, net als de energiegrenzen in de regels over luchtdrukwapens en industriële bevestigingsgereedschappen.
Duikt een decajoule in een document op, dan vergt omrekenen één stap in beide richtingen. Vermenigvuldig met tien voor joule, deel door honderd voor kilojoule. Beide vormen zijn exact, en de vorm in joule is degene die met elk ander getal in een hedendaagse specificatie zal kloppen.
Eén decajoule is gelijk aan 10 joule, ongeveer 2,39 calorieën of ongeveer 0,00278 wattuur.