Đề bài
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 - Xem chi tiết
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
\[n = \dfrac{{{n_{kt}}}}{{{n_{pq}}}} = \dfrac{{\dfrac{{{P_{kt}}{\lambda _{kt}}}}{{hc}}}}{{\dfrac{{0,01{P_{kt}}{\lambda _{pq}}}}{{hc}}}} = \dfrac{{{\lambda _{kt}}}}{{0,01{\lambda _{pq}}}} = \dfrac{{0,3}}{{0,01.0,5}}\\ = 600\]