| Elektronvolt (eV) | Hectojoule (hJ) |
|---|---|
| 1 Elektronvolt | 1.602176634 × 10-21 hJ |
| 2 Elektronvolt | 3.204353268 × 10-21 hJ |
| 3 Elektronvolt | 4.806529902 × 10-21 hJ |
| 4 Elektronvolt | 6.408706536 × 10-21 hJ |
| 5 Elektronvolt | 8.01088317 × 10-21 hJ |
| 10 Elektronvolt | 1.602176634 × 10-20 hJ |
| 20 Elektronvolt | 3.204353268 × 10-20 hJ |
| 25 Elektronvolt | 4.005441585 × 10-20 hJ |
| 50 Elektronvolt | 8.01088317 × 10-20 hJ |
| 100 Elektronvolt | 1.602176634 × 10-19 hJ |
| Referentie | Elektronvolt (eV) | Hectojoule (hJ) |
|---|---|---|
| One food calorie (kcal) | 2.61145 × 1022 eV | 41.84 hJ |
| An AA alkaline battery | 6.24151 × 1022 eV | 100 hJ |
| Daily adult food intake | 5.22289 × 1025 eV | 83680 hJ |
| One unit on an electricity bill | 2.24694 × 1025 eV | 36000 hJ |
| A lightning strike | 6.24151 × 1027 eV | 10000000 hJ |
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 hectojoule is een energie-eenheid gelijk aan honderd joule. Het symbool is hJ. Net als de decajoule eronder is zij een keurig gevormde metrieke eenheid die vrijwel niemand schrijft, omdat een getal van drie cijfers in joule al kort genoeg is en omdat de kilojoule slechts één decimaal hoger wacht.
De grootheid is door en door menselijk. Een kist van tien kilogram een meter optillen kost ongeveer 98 joule, dus vrijwel precies één hectojoule. Eén traptrede opgaan kost een volwassene zo'n 120 joule, en een lamp van honderd watt verbrandt elke seconde één hectojoule. Een rustend volwassen lichaam geeft alleen al door in leven te blijven per seconde ongeveer één hectojoule warmte af, wat de eenheid tot een eerlijke maat maakt voor één seconde gewoon bestaan.
Verscheidene vertrouwde grootheden komen hier terecht zonder de naam te dragen. Een studioflitser wordt tussen één en tien hectojoule geklasseerd, al noemt het vak ze wattseconden. Een defibrillator levert twee hectojoule per schok. Constructiestaal moet in een kerfslagproef ten minste 27 joule opnemen, en taaie kwaliteiten nemen ruim meer dan één hectojoule op, wat het verschil is tussen een plaat die buigt en een die breekt.
Het voorvoegsel zelf is allerminst dood, maar het overleeft vastgehecht aan andere eenheden. De hectopascal is de eenheid van luchtdruk in elk weerbericht op aarde, juist gekozen omdat één hectopascal precies één millibar is en de weerdiensten op het Internationale Stelsel van Eenheden konden overgaan zonder één getal op hun kaarten te wijzigen. De hectare meet vrijwel overal land, en de hectoliter is de handelseenheid voor wijn, bier en melk.
Bij de joule was aan geen van die voorwaarden voldaan. Er was geen geërfde eenheid waarmee de hectojoule samenviel, geen waardenbereik dat zij netter maakte en geen handel die haar nodig had. De techniek had kilo al vastgelegd als eerste stap omhoog, zodat de hectojoule een bereik overhield dat de gewone decimale schrijfwijze prima alleen aankan.
Er een lezen vergt daarom één vermenigvuldiging. Honderd hectojoule is tien kilojoule; vier hectojoule is 400 joule. De vorm in joule is wat hedendaagse specificaties, laboratoriumverslagen en gegevensbladen gebruiken, zodat meteen omrekenen het getal in overeenstemming houdt met alles wat eromheen gedrukt staat.
Eén hectojoule is gelijk aan 100 joule, ongeveer 23,9 calorieën of ongeveer 0,0278 wattuur.