Một chất phát quang được kích thích bằng ánh sáng có bước sóng 0,26 10-6 m thì phát ra ánh sáng có bước sóng 0,52 10-6 m. Giả sử công suất của chùm sáng phát quang bằng 20% công suất của chùm sáng kích thích. Tỉ số giữa số photon ánh sáng phát quang và số photon ánh sáng kích thích trong cùng một khoảng thời gian là:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi \(P_1,P_2\) lần lượt là công suất của chùm sáng có bước sóng \(λ_1=0,26μm;λ_2=0,52μm\)
n1 là số photon ánh sáng kích thích phát ra trong 1s
n2 là số photon ánh sáng phát quang phát ra trong 1s
Ta có:
Công suất của chùm sáng: \( P = {n_p}\varepsilon = {n_p}\frac{{hc}}{\lambda } \to \frac{{{P_1}}}{{{P_2}}} = \frac{{{n_1}{\lambda _2}}}{{{n_2}{\lambda _1}}}\)
Công suất của chùm sáng phát quang bằng 20% công suất của chùm sáng kích thích.
\(⇒P_2=20\%P_1=0,2P_1\)
Suy ra: \( \frac{{{P_1}}}{{{P_2}}} = \frac{1}{{0,2}} = \frac{{{n_1}{\lambda _2}}}{{{n_2}{\lambda _1}}} \to \frac{{{n_1}}}{{{n_2}}} = 5.\frac{{{\lambda _1}}}{{{\lambda _2}}} = 5.\frac{{0,26}}{{0,52}} = \frac{5}{2}\)
Suy ra tỉ số giữa photon ánh sáng phát quang và số photon ánh sáng kích thích trong cùng một khoảng thời gian: \(\frac{{{n_2}}}{{{n_1}}} = \frac{2}{5}\)
