| Elektronvolt (eV) | Centijoule (cJ) |
|---|---|
| 1 Elektronvolt | 1.602176634 × 10-17 cJ |
| 2 Elektronvolt | 3.204353268 × 10-17 cJ |
| 3 Elektronvolt | 4.806529902 × 10-17 cJ |
| 4 Elektronvolt | 6.408706536 × 10-17 cJ |
| 5 Elektronvolt | 8.01088317 × 10-17 cJ |
| 10 Elektronvolt | 1.602176634 × 10-16 cJ |
| 20 Elektronvolt | 3.204353268 × 10-16 cJ |
| 25 Elektronvolt | 4.005441585 × 10-16 cJ |
| 50 Elektronvolt | 8.01088317 × 10-16 cJ |
| 100 Elektronvolt | 1.602176634 × 10-15 cJ |
| Referens | Elektronvolt (eV) | Centijoule (cJ) |
|---|---|---|
| One food calorie (kcal) | 2.61145 × 1022 eV | 418400 cJ |
| An AA alkaline battery | 6.24151 × 1022 eV | 1000000 cJ |
| Daily adult food intake | 5.22289 × 1025 eV | 836800000 cJ |
| One unit on an electricity bill | 2.24694 × 1025 eV | 360000000 cJ |
| A lightning strike | 6.24151 × 1027 eV | 1 × 1011 cJ |
Elektronvolten är en energienhet som motsvarar det arbete som uträttas på en enda elektron då den passerar en potentialskillnad på en volt. Beteckningen är eV. Sedan SI-omdefinieringen 2019 har den ett exakt värde, 1,602176634 gånger tio upphöjt till minus nitton joule, eftersom elementarladdningen numera är en definierad konstant.
Den finns därför att joulen är hopplöst stor för atomernas värld. En enda synlig foton bär mellan ungefär 1,6 och 3,3 elektronvolt, och att uttrycka det i joule kräver nitton inledande nollor. Att räkna i elektronvolt låter en fysiker ange energin hos en kemisk bindning, en atomär övergång eller en subatomär kollision som ett tal mellan ett och några få, vilket är vad en enhet ska göra.
Skalan ordnar hela discipliner. Kemin bor vid några elektronvolt, energin hos bindningar och hos de synliga och ultravioletta fotoner som bryter dem. Röntgenstrålning upptar kiloelektronvolt. Kärnfysiken arbetar i megaelektronvolt, bindningsenergiernas och det radioaktiva sönderfallets skala. Partikelfysiken använder gigaelektronvolt, där protonens vilomassa är 0,938, och teraelektronvolt vid den stora hadronkollideraren, vars protoner bär 6,8 var.
Massa anges i samma enhet via massa-energisambandet. En partikels vilomassa ges i elektronvolt dividerat med ljushastigheten i kvadrat, och fysiker utelämnar rutinmässigt nämnaren och säger helt enkelt att elektronen är 511 kiloelektronvolt. Higgsbosonen är 125 gigaelektronvolt enligt samma konvention.
Halvledartekniken hänger på den. Det bandgap som avgör hur ett material beter sig elektriskt och optiskt är en energi i elektronvolt: omkring 1,1 för kisel, 3,4 för galliumnitrid, och detta enda tal avgör om en komponent blir en solcell, en transistor eller en blå lysdiod.
Astronomin ärver konventionen för högenergetiska fotoner, så gammateleskop rapporterar sina observationer i gigaelektronvolt och teraelektronvolt i stället för i våglängder.
Partikelacceleratorer bär namn efter de energier de når, vilket är varför deras namn följer prefixen. Cockcroft och Waltons maskin, som först klöv en atomkärna 1932, arbetade vid några hundra kiloelektronvolt; Bevatronen på femtiotalet nådde miljarder och fann antiprotonen; och den stora hadronkollideraren för protoner till 6,8 teraelektronvolt vardera. Den kosmiska strålningen sätter allt detta i perspektiv genom att anlända med energier upp till 10 upphöjt till tjugo elektronvolt, tiotals miljoner gånger mer än någon maskin kan alstra, om än bara en handfull sådana partiklar träffar Jorden på ett sekel per kvadratkilometer.
En elektronvolt motsvarar ungefär 1,602 gånger tio upphöjt till minus nitton joule, eller ungefär 3,83 gånger tio upphöjt till minus tjugo kalorier.
Centijoulen är en energienhet som motsvarar en hundradels joule, alltså 0,01 joule. Beteckningen är cJ. Den är en fullt regelrätt medlem av metersystemet, bildad på samma sätt som centimetern och centilitern, men den är en av de minst skrivna enheterna i hela Internationella måttenhetssystemet, och att förstå varför säger något nyttigt om hur prefix faktiskt väljs.
Själva storheten är lätt att föreställa sig. Ett litet mynt på ungefär två gram som faller en halv meter landar med omkring en centijoule. Fyra tangenttryckningar kostar ungefär detsamma, liksom att trycka ihop en mjuk fjäder några millimeter. Det är energin i små avsiktliga rörelser: nog för att höras, inte nog för att kännas som kraft.
Enheten är sällsynt därför att tekniken slog sig till ro med prefix som stiger med faktorn tusen. Milli, mikro och nano täcker tillsammans med kilo, mega och giga varje skala med tre tiopotenser mellan grannarna, vilket håller skrivna värden mellan ett och tusen utan att centi eller deci någonsin behövs. Tio millijoule är den form nästan alla skriver, och den betyder exakt samma sak som en centijoule.
Centi har överlevt på andra håll därför att människans mått råkar passa. Centimetern motsvarar bredden på ett finger, centilitern ett mått dryck och centigrammet en dos. Där hundradelen faller på en bekväm mänsklig storhet lever prefixet vidare; där den inte gör det, som med joulen, försvinner det tyst ur bruket utan att någonsin ha strukits ur standarden.
Några tekniska områden håller ändå fast vid det. Viskositet anges fortfarande i centipoise och centistokes inom smörjmedels- och processindustrin, stråldoser ordineras i centigray i stället för gray, och markens vattenspänning avläses i centibar. Det är fall där hundradelen av basenheten hamnar mitt i arbetsområdet, precis som med centimetern, och vanan har överlevt flera försök att modernisera den.
När en centijoule ändå dyker upp, oftast i äldre text, i översatt dokumentation eller i en övning om prefix, är det säkraste att räkna om den genast. Multiplicera med tio för att läsa den i millijoule, eller dividera med hundra för att läsa den i joule. Ingenting går förlorat åt något håll, och det tal som blir kvar stämmer med allt annat på sidan.
En centijoule motsvarar 0,01 joule, ungefär 0,00239 kalorier eller cirka 0,00000278 wattimmar.