Google
Câu hỏi: Chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng \(0,30\mu m\) vào một chất thì thấy chất đó phát ra ánh sáng có bước sóng \(0,50\mu m.\) Cho rằng công suất của chùm sáng phát quang chỉ bằng \(0,01\) công suất của chùm sáng kích thích. Hãy tính xem một phôtôn ánh sáng phát quang ứng với bao nhiêu phôtôn ánh sáng kích thích.
Phương pháp giải
Sử dụng công thức tính số photon phát ra trong một đơn vị thời gian \(n = \dfrac{P}{\varepsilon }\)
Sử dụng công thức tính năng lượng photon \(\varepsilon = \dfrac{{hc}}{\lambda }\)
Lời giải chi tiết
Số photon ánh sáng kích thích đi đến chất phát quang trong một giây: \({n_{kt}} = \dfrac{{{P_{kt}}}}{{{\varepsilon _{kt}}}} = \dfrac{{{P_{kt}}}}{{\dfrac{{hc}}{{{\lambda _{kt}}}}}} = \dfrac{{{P_{kt}}{\lambda _{kt}}}}{{hc}}\)
Số photon ánh sáng phát quang phát ra trong một giây: \({n_{pq}} = \dfrac{{{P_{pq}}}}{{{\varepsilon _{pq}}}} = \dfrac{{0,01{P_{kt}}}}{{\dfrac{{hc}}{{{\lambda _{pq}}}}}} = \dfrac{{0,01{P_{kt}}{\lambda _{pq}}}}{{hc}}\)
Số photon ánh sáng kích thích ứng với một photon phát quang là
\(n = \dfrac{{{n_{kt}}}}{{{n_{pq}}}} = \dfrac{{\dfrac{{{P_{kt}}{\lambda _{kt}}}}{{hc}}}}{{\dfrac{{0,01{P_{kt}}{\lambda _{pq}}}}{{hc}}}} = \dfrac{{{\lambda _{kt}}}}{{0,01{\lambda _{pq}}}} = \dfrac{{0,3}}{{0,01.0,5}}\\ = 600\)
Sử dụng công thức tính số photon phát ra trong một đơn vị thời gian \(n = \dfrac{P}{\varepsilon }\)
Sử dụng công thức tính năng lượng photon \(\varepsilon = \dfrac{{hc}}{\lambda }\)
Lời giải chi tiết
Số photon ánh sáng kích thích đi đến chất phát quang trong một giây: \({n_{kt}} = \dfrac{{{P_{kt}}}}{{{\varepsilon _{kt}}}} = \dfrac{{{P_{kt}}}}{{\dfrac{{hc}}{{{\lambda _{kt}}}}}} = \dfrac{{{P_{kt}}{\lambda _{kt}}}}{{hc}}\)
Số photon ánh sáng phát quang phát ra trong một giây: \({n_{pq}} = \dfrac{{{P_{pq}}}}{{{\varepsilon _{pq}}}} = \dfrac{{0,01{P_{kt}}}}{{\dfrac{{hc}}{{{\lambda _{pq}}}}}} = \dfrac{{0,01{P_{kt}}{\lambda _{pq}}}}{{hc}}\)
Số photon ánh sáng kích thích ứng với một photon phát quang là
\(n = \dfrac{{{n_{kt}}}}{{{n_{pq}}}} = \dfrac{{\dfrac{{{P_{kt}}{\lambda _{kt}}}}{{hc}}}}{{\dfrac{{0,01{P_{kt}}{\lambda _{pq}}}}{{hc}}}} = \dfrac{{{\lambda _{kt}}}}{{0,01{\lambda _{pq}}}} = \dfrac{{0,3}}{{0,01.0,5}}\\ = 600\)