Elektronvolt ke joule (eV ke J) konverter

Apa itu konverter elektronvolt ke joule?

Konverter elektronvolt ke joule adalah alat daring yang menerjemahkan nilai energi yang dinyatakan dalam elektronvolt (eV) ke joule (J), dan sebaliknya. Kedua satuan ini menggambarkan besaran fisika yang sama — energi — tetapi keduanya berada di ujung skala yang berlawanan. Joule adalah satuan SI yang digunakan untuk besaran sehari-hari dan rekayasa, sedangkan elektronvolt adalah satuan yang sangat kecil dan praktis yang disukai dalam fisika atom, nuklir, dan partikel, di mana joule akan memaksa Anda menyeret deretan panjang eksponen negatif.

Karena satu elektronvolt adalah jumlah energi yang luar biasa kecil, konverter ini paling berguna ketika Anda perlu membandingkan proses mikroskopis (energi sebuah foton, energi ikat sebuah elektron, energi diam sebuah partikel) dengan angka makroskopis berbasis SI.

Cara kerjanya

Menurut definisi, satu elektronvolt adalah energi kinetik yang diperoleh sebuah elektron ketika dipercepat melalui beda potensial listrik sebesar satu volt. Karena energi sama dengan muatan dikalikan tegangan, dan muatan elementer ditetapkan tepat 1.602176634 x 10⁻¹⁹ coulomb dalam sistem SI, elektronvolt terikat pada nilai eksak dalam joule:

• 1 eV = 1.602176634 x 10⁻¹⁹ J (eksak, menurut definisi sejak redefinisi SI tahun 2019)

Untuk mengonversi ke arah lain, Anda membagi dengan konstanta yang sama. Satu joule adalah jumlah energi yang sangat besar pada skala atom, sama dengan sekitar 6.241509074 x 10¹⁸ elektronvolt. Konverter ini juga menangani satuan energi terkait seperti kilojoule (kJ), megajoule (MJ), dan kalori (cal) di sisi joule, menskalakan hasilnya sesuai kebutuhan.

Rumus

Untuk mengonversi elektronvolt ke joule, kalikan dengan muatan elementer dalam coulomb:

$E_{\text{J}} = E_{\text{eV}} \times 1.602176634 \times 10^{-19}$

Untuk mengonversi joule kembali ke elektronvolt, bagi dengan konstanta yang sama:

$E_{\text{eV}} = \frac{E_{\text{J}}}{1.602176634 \times 10^{-19}}$

Tabel konversi elektronvolt ke joule

Tabel di bawah ini mencantumkan nilai elektronvolt umum dan setara joule mereka. Perhatikan bagaimana angka joule tetap sangat kecil, yang justru menjadi alasan para fisikawan memilih elektronvolt.

Contoh

Contoh 1: Mengonversi 1 elektronvolt ke joule

Konversi dasar menggunakan konstanta secara langsung. Satu elektronvolt sama dengan:

$1 \text{ eV} \times 1.602176634 \times 10^{-19} = 1.602176634 \times 10^{-19} \text{ J}$

Contoh 2: Mengonversi 5 elektronvolt ke joule

Sebuah foton cahaya tampak hingga ultraviolet mungkin membawa beberapa elektronvolt energi. Lima elektronvolt dikonversi menjadi:

$5 \text{ eV} \times 1.602176634 \times 10^{-19} = 8.01088317 \times 10^{-19} \text{ J}$

Contoh 3: Mengonversi 1 joule ke elektronvolt

Berjalan ke arah sebaliknya mengungkapkan betapa besarnya satu joule pada skala atom. Satu joule sama dengan:

$\frac{1 \text{ J}}{1.602176634 \times 10^{-19}} \approx 6.241509074 \times 10^{18} \text{ eV}$

Itu adalah lebih dari enam miliar miliar elektronvolt yang terkemas dalam satu joule.

Catatan

• Sejak redefinisi satuan dasar SI tahun 2019, muatan elementer adalah nilai eksak, sehingga faktor konversi eV ke J bersifat eksak alih-alih hasil pengukuran. Referensi yang lebih lama mungkin mengutip digit terakhir yang sedikit berbeda.
• Soal fisika sering menggunakan kelipatan elektronvolt: kilo (keV = 10³ eV), mega (MeV = 10⁶ eV), dan giga (GeV = 10⁹ eV). Kalikan angka eV dengan awalan sebelum mengonversi.
• Elektronvolt adalah satuan energi, bukan tegangan, meskipun namanya. Tegangan dan energi hanya terkait melalui muatan yang dipindahkan.
• Karena setara joule dari elektronvolt sangat kecil, notasi ilmiah adalah cara praktis untuk membaca hasil-hasil ini.

Pertanyaan yang sering diajukan

Berapa joule dalam 1 elektronvolt?

Satu elektronvolt sama dengan tepat 1.602176634 x 10⁻¹⁹ joule. Ini adalah nilai muatan elementer dalam coulomb, dan telah ditetapkan menurut definisi sejak redefinisi SI tahun 2019.

Berapa elektronvolt dalam 1 joule?

Satu joule kira-kira 6.241509074 x 10¹⁸ elektronvolt — lebih dari enam kuintiliun. Anda memperolehnya dengan membagi 1 dengan faktor konversi 1.602176634 x 10⁻¹⁹.

Mengapa fisikawan menggunakan elektronvolt alih-alih joule?

Dalam fisika atom, nuklir, dan partikel, energi yang terlibat sangat kecil ketika dinyatakan dalam joule, sehingga menghasilkan eksponen yang merepotkan. Elektronvolt menjaga angka tetap dalam rentang yang mudah dibaca — beberapa eV untuk ikatan kimia, keV untuk sinar-X, MeV untuk reaksi nuklir, dan GeV atau TeV untuk akselerator partikel.

Apakah elektronvolt merupakan satuan SI?

Tidak. Elektronvolt bukan satuan SI, tetapi diterima untuk digunakan bersama SI karena kepentingan praktisnya dalam fisika. Joule tetap menjadi satuan SI resmi untuk energi.

Apa arti awalan dalam keV, MeV, atau GeV?

Ini adalah kelipatan metrik standar dari elektronvolt: keV adalah seribu eV, MeV adalah sejuta eV, dan GeV adalah satu miliar eV. Untuk mengonversi salah satunya ke joule, kalikan terlebih dahulu dengan awalan, lalu dengan 1.602176634 x 10⁻¹⁹.

Dapatkah konverter ini juga menangani kilojoule dan kalori?

Ya. Sisi joule dari konverter mendukung joule, kilojoule, megajoule, dan kalori, sehingga Anda dapat membaca energi elektronvolt Anda dalam satuan mana pun yang paling nyaman.