| Elektronvolt (eV) | Hektojoule (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 |
| Referens | Elektronvolt (eV) | Hektojoule (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 |
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.
Hektojoulen är en energienhet som motsvarar hundra joule. Beteckningen är hJ. Liksom dekajoulen under den är den en korrekt bildad metrisk enhet som knappt någon skriver, eftersom ett tresiffrigt tal i joule redan är kort nog och eftersom kilojoulen väntar bara en decimal högre upp.
Storheten är helt igenom mänsklig. Att lyfta en låda på tio kilogram en meter kostar omkring 98 joule, alltså nästan exakt en hektojoule. Att gå upp ett enda trappsteg kostar en vuxen ungefär 120 joule, och en lampa på hundra watt bränner en hektojoule i sekunden. En vilande vuxen kropp avger omkring en hektojoule värme i sekunden bara av att leva, vilket gör enheten till ett ärligt mått på en sekund av vanlig tillvaro.
Flera välkända storheter hamnar här utan att bära namnet. En studioblixt klassas mellan en och tio hektojoule, även om branschen kallar dem wattsekunder. En hjärtstartare levererar två hektojoule per stöt. Konstruktionsstål måste ta upp minst 27 joule i ett slagprov på anvisad provstav, och sega kvaliteter tar upp långt över en hektojoule, vilket är skillnaden mellan en plåt som bockas och en som spricker.
Prefixet självt är långt ifrån dött, men det överlever fäst vid andra enheter. Hektopascalen är lufttryckets enhet i varje väderprognos på jorden, vald just därför att en hektopascal är exakt en millibar och meteorologerna kunde gå över till Internationella måttenhetssystemet utan att ändra ett enda tal på sina kartor. Hektaret mäter mark nästan överallt, och hektolitern är handelsenheten för vin, öl och mjölk.
Med joulen uppfylldes inget av de villkoren. Det fanns ingen ärvd enhet som hektojoulen kunde matcha, inget värdeområde den gjorde snyggare och ingen handel som behövde den. Tekniken hade redan bestämt kilo som första steg uppåt, så åt hektojoulen återstod ett område som vanlig decimalskrivning klarar utmärkt på egen hand.
Att läsa en kräver därför en enda multiplikation. Hundra hektojoule är tio kilojoule; fyra hektojoule är 400 joule. Joule-formen är den moderna specifikationer, laboratorierapporter och datablad använder, så att räkna om på plats håller talet i samklang med allt annat som står tryckt runt omkring.
En hektojoule motsvarar 100 joule, ungefär 23,9 kalorier eller cirka 0,0278 wattimmar.