Bài VI.13 trang 104 SBT Vật Lí 12

Đề bài

Một chất phát quang được kích thích bằng ánh sáng có bước sóng \(0,2\mu m\) thì phát ra ánh sáng có bước sóng \(0,5\mu m.\) Giả sử công suất của chùm sáng phát quang bằng \(40\% \) công suất của chùm sáng kích thích. Tính xem cần có bao nhiêu phôtôn ánh sáng kích thích để tạo ra được một phôtôn ánh sáng phát quang?

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: \({n_{pq}} = \dfrac{{{P_{pq}}}}{{{\varepsilon _{pq}}}} = \dfrac{{0,4{P_{kt}}}}{{\dfrac{{hc}}{{{\lambda _{pq}}}}}} = \dfrac{{0,4{P_{kt}}{\lambda _{pq}}}}{{hc}}\)

Số photon ánh sáng kích thích ứng với một photon phát quang là

\(n = \dfrac{{{n_{kt}}}}{{{n_{pq}}}} = \dfrac{{\dfrac{{{P_{kt}}{\lambda _{kt}}}}{{hc}}}}{{\dfrac{{0,4{P_{kt}}{\lambda _{pq}}}}{{hc}}}} \\= \dfrac{{{\lambda _{kt}}}}{{0,4{\lambda _{pq}}}} = \dfrac{{0,2}}{{0,4.0,5}} = 1\)

Như vậy cứ mỗi phôtôn ánh sánh kích thích thì cho một phôtôn ánh sáng phát quang.