Một chất hấp thụ chùm sáng đơn sắc (ánh sáng kích thích) có bước sóng \(\lambda = 0,48\mu m\)

Câu hỏi số 589778:

Vận dụng cao

Một chất hấp thụ chùm sáng đơn sắc (ánh sáng kích thích) có bước sóng \(\lambda = 0,48\mu m\) và phát ra chùm sáng đơn sắc (ánh sáng phát quang) có bước sóng \(\lambda ' = 0,64\mu m\). Biết hiệu suất của sự phát quang này là 20% (hiệu suất của sự phát quang là tỉ số giữa năng lượng của ánh sáng phát quang và năng lượng của ánh sáng kích thích trong một đơn vị thời gian). Tỉ số giữa số phôtôn bị hấp thụ và số phôtôn phát quang trong cùng một đơn vị thời gian là:

A. \(\dfrac{{11}}{4}\)

B. \(\dfrac{{20}}{3}\)

C. \(\dfrac{4}{3}\)

D. \(\dfrac{5}{1}\)

Đáp án đúng là: A

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:589778

Phương pháp giải

Năng lượng của photon ánh sáng: \(\varepsilon = \dfrac{{hc}}{\lambda }\)

Công suất: \(P = N.\varepsilon \) , với N là số photon phát ra trong 1s.

Giải chi tiết

Năng lượng photon của ánh sáng kích thích và ánh sáng phát quang là:

\({\varepsilon _k} = \dfrac{{hc}}{{{\lambda _k}}};{\varepsilon _p} = \dfrac{{hc}}{{{\lambda _p}}}\)

Năng lượng của ánh sáng phát quang và ánh sáng kích thích là:

\({W_k} = {N_k}.{\varepsilon _k} = {N_k}.\dfrac{{hc}}{{{\lambda _k}}};{W_p} = {N_p}.{\varepsilon _p} = {N_p}.\dfrac{{hc}}{{{\lambda _p}}}\)

Hiệu suất phát quang: \(H = \dfrac{{{W_p}}}{{{W_k}}}.100\% \)

\( \Leftrightarrow \dfrac{{{N_p}.\dfrac{{hc}}{{{\lambda _p}}}}}{{{N_k}.\dfrac{{hc}}{{{\lambda _k}}}}}.100\% = 20\% \)

\( \Leftrightarrow \dfrac{{{N_p}}}{{{N_k}}}.\dfrac{{{\lambda _k}}}{{{\lambda _p}}} = 0,2 \Rightarrow \dfrac{{{N_k}}}{{{N_p}}} = \dfrac{{{\lambda _k}}}{{0,2{\lambda _p}}}\)

Số photon bị hấp thụ: \({N_h} = {N_k} - {N_p} \Rightarrow {N_k} = {N_h} + {N_p}\)

\( \Rightarrow \dfrac{{{N_p} + {N_h}}}{{{N_p}}} = \dfrac{{{\lambda _k}}}{{0,2{\lambda _p}}} \Leftrightarrow 1 + \dfrac{{{N_h}}}{{{N_p}}} = \dfrac{{{\lambda _k}}}{{0,2{\lambda _p}}}\)

\( \Rightarrow \dfrac{{{N_h}}}{{{N_p}}} = \dfrac{{{\lambda _k}}}{{0,2{\lambda _p}}} - 1 = \dfrac{{0,48}}{{0,2.0,64}} - 1 = \dfrac{{11}}{4}\)

Đáp án cần chọn là: A

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.