Bài 32.11 trang 91 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

 Trong Hình 32.1 :

Nếu phối hợp cả hai kính thì tất cả ánh sáng nhìn thấy được sẽ khônsl thể đi qua

-  F là một bình đựng dung dịch fluorexêin. Chất này có thể phát quansl màu vàng lục.

- G là một tờ giấy trắng.

-  M là mắt người quan sát, nhìn vào bình F và tờ giấy.

Hỏi người quan sát sẽ nhìn thấy bình đựng chất phát quang và tờ giấy có màu gì trong bốn cách bố trí A, B, C và D ?

Hướng dẫn giải chi tiết

A: F và G màu đen

B: F vàng lục, G đen

C: F đen , G vàng

D: F đen, G tím

Bài 32.12 trang 92 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

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 chùraị 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.

Hướng dẫn giải chi tiết

 Gọi W₀ là công suất,\({\varepsilon _0}\) là năng lượng của phôtôn và \(\lambda_0\) là bước sóng

của chùm sáng kích thích. Số phôtôn ánh sáng kích thích đi đến chất phát quang trong một giây là :

\({n_0} = {{{{\rm{W}}_0}} \over {{\varepsilon _0}}} = {{{{\rm{W}}_0}{\lambda _0}} \over {hc}}\)

Gọi W là công suất, \({\varepsilon }\)là năng lượng của phôtôn và X là bước sóng của chùm sáng phát quang. Số phôtôn của chùm sáng phát quang phát ra trong một giây là :

\({n} = {{{{\rm{W}}}} \over {{\varepsilon }}} = {{{{\rm{W}}}{\lambda }} \over {hc}}\)

với W = 0,01 W₀ thì n = \(n = {{{{\rm{W}}_0}\lambda } \over {hc}}\)

Số phôtôn ánh sáng kích thích ứng với một phôtôn ánh sáng phát quang là :

\(N = {{{n_0}} \over n} = {{{\lambda _0}} \over {0,01\lambda }} = {{0,3} \over {0,01.0,5}} = 0,{6.10^3} = 600\)

Bài 32.13 trang 92 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

b) Nếu chỉ theo phương phản xạ mới có ánh sáng thì chắc chắn đó là hiện tượng phản xạ ánh sáng do đó, Huy nói đúng.

c) Nếu ánh sáng (đơn sắc) từ vật hắt ra khác màu với ánh sáng chiếu tới thì chắc chắn đó là hiện tượng quang - phát quang và Hà nói đúng.

Bài 32.14 trang 92 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

Một chất phát quang được kích thích bằng ánh sáng có bước sóng 0,26 \(\mu\)m thì phát ra ánh sáng có bước sóng 0,52 \(\mu\)m. Giả sử công suất của chùm sáng phát quang bằng 20 % công suất của chùm sáng kích thích. Tính tỉ số giữa số phôtôn ánh sáng kích thích và số phôtôn ánh sáng phát quang trong cùng một khoảng thời gian.

Hướng dẫn giải chi tiết

  Gọi \({\lambda _{kt}},{\lambda _{pq}}\) là bước sóng của ánh sáng kích thích và của ánh sáng phái quang. Lượng tử năng lượng của ánh sáne kích thích :

 \({\varepsilon _{kt}} = {{hc} \over {{\lambda _{kt}}}} = {{hc} \over {0,{{26.10}^{ - 6}}}}\)

Lượng tử năng lượng của ánh sáng phát quang .

 \({\varepsilon _{pq}} = {{hc} \over {{\lambda _{pq}}}} = {{hc} \over {0,{{52.10}^{ - 6}}}}\)

Gọi P_kt và P_pq là công suất của dòng ánh sáng kích thích và của dòns ánh sáng phát quang. Ta có : P_pq  = 0,2P_kt 

Số phôtôn ánh sáng kích thích chiếu đến chất phát quang trong 1 giây :

\({N_{kt}} = {{{P_{kt}}} \over {{\varepsilon _{kt}}}} = {{{P_{kt}}.0,{{26.10}^{ - 6}}} \over {hc}}\)

Số phôtôn phát quang phát ra trong 1 giây :

\({N_{pq}} = {{{P_{pq}}} \over {{\varepsilon _{pq}}}} = {{{P_{pq}}.0,{{52.10}^{ - 6}}} \over {hc}}={{{0,2.P_{kt}}.0,{{52.10}^{ - 6}}} \over {hc}}\)

Tí số giữa số phôtôn ánh sáng kích thích và số phôtôn ánh sáng phát quang trong cùng một thời gian :

\(K = {{{N_{kt}}} \over {{N_{pq}}}} = {{0,26} \over {0,2.0,52}} = 2,5\)

Bài 32.15 trang 93 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

Người ta gọi hiệu suất của quá trình quang - phát quang là tỉ số giữa công suất của dòng ánh sáng phát quang với công suất của dòng ánh sáng kích thích. Thực nghiệm cho thấy hiệu suất phát quang của rất nhiều dung dịch phát quang vào cỡ 0,40. Cho rằng bước sóng của ánh sáng kích thích vào khoảng 0,25 \(\mu\) m và của ánh sáng phát quang vào khoảng 0,55 \(\mu\)m. Tính hiệu suất lượng tử của các quá trình phát quang nói trên. Hiệu suất lượng tử của một quá trình phát quang là tỉ số giữa số phôtôn ánh sáng phát quang và số phôtôn ánh sáng kích thích trong cùng một khoảng thời gian.

Hướng dẫn giải chi tiết

Giải phương trình tương tự như bài 32.14 ta có

P_pq  = 0,4P_kt 

\({\varepsilon _{pq}} = {{hc} \over {{\lambda _{pq}}}} = {{hc} \over {0,{{55.10}^{ - 6}}}}\)

 \({\varepsilon _{kt}} = {{hc} \over {{\lambda _{kt}}}} = {{hc} \over {0,{{25.10}^{ - 6}}}}\)

\({N_{kt}} = {{{P_{kt}}} \over {{\varepsilon _{kt}}}} = {{{P_{kt}}.0,{{25.10}^{ - 6}}} \over {hc}}\)

\({N_{pq}} = {{{P_{pq}}} \over {{\varepsilon _{pq}}}} = {{{P_{pq}}.0,{{55.10}^{ - 6}}} \over {hc}}={{{0,4.P_{kt}}.0,{{55.10}^{ - 6}}} \over {hc}}\)

Hiệu suất lượng tử của quá trình phát quang

\({H_{lt}} = {{{N_{kt}}} \over {{N_{pq}}}} = {{0,4.0,55} \over {0,25}} = 0,88\)