| Elektronvolt (eV) | Dekajoule (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 |
| Referens | Elektronvolt (eV) | Dekajoule (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 |
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.
Dekajoulen är en energienhet som motsvarar tio joule. Beteckningen är daJ. Den är den minst skrivna av joulens multipler, inte för att storheten skulle vara obekant, utan för att deka är det minst använda prefixet i hela metersystemet, och att förstå det är nyttigare än att lära sig enheten utantill.
Storheten hör till de mest åskådliga i fysiken. Att lyfta en kilogrampåse socker en meter kostar 9,81 joule, alltså nästan precis en dekajoule. Ett hjärta uträttar ungefär en joule per slag, alltså tio slag. En kula från ett luftgevär som i Storbritannien får innehas utan tillstånd bär upp till 16 joule, drygt 1,6 dekajoule. Det är storheter kroppen förstår direkt som ansträngning.
Deka lever kvar i vardagen bara på en handfull ställen, och nästan alla rör massa. I Österrike, Polen, Ungern och de tjeckiska länderna säljer delikatessdiskar fortfarande i dekagram, så kunden ber om tjugo deka skinka i stället för tvåhundra gram. Dekanewton används för att klassa rep och vajrar och i Frankrike för dragkapacitet, eftersom det råkar ligga nära tyngden hos ett kilogram.
I övrigt förlorade prefixet helt enkelt. Tekniken standardiserades på steg om tusen, vilket placerar kilo direkt ovanför basenheten och inte lämnar något åt deka som ett tvåsiffrigt tal inte redan gör bättre. Att skriva 40 joule är kortare än 4 dekajoule, och det sorteras rätt i en tabell bredvid 400 joule och 4 kilojoule utan huvudräkning.
Själva skalan är värd att känna till även under ett annat namn, för det är skalan för enskilda mänskliga handlingar. Att kasta en boll, stänga en tung dörr, lyfta en full kittel på spisen, spänna en båge: vart och ett kostar några tiotal joule. Slagprov på förpackningar och skyddsutrustning anges också här, liksom de energigränser som skrivs in i reglerna för luftgevär och industriella infästningsverktyg.
När en dekajoule dyker upp i ett dokument räcker ett steg åt vardera hållet. Multiplicera med tio för joule, dividera med hundra för kilojoule. Båda formerna är exakta, och joule-formen är den som stämmer med alla andra tal i en modern specifikation.
En dekajoule motsvarar 10 joule, ungefär 2,39 kalorier eller cirka 0,00278 wattimmar.