Cách tính Công suất nguồn bức xạ, hiệu suất lượng tử hay, chi tiết

Bạn đang đọc: Cách tính Công suất nguồn bức xạ, hiệu suất lượng tử hay, chi tiết – Vật Lí lớp 12

A. Phương pháp & Ví dụ

1. Phương pháp

Quảng cáo

• Công suất của nguồn sáng – hoặc công suất chiếu sáng :

• Cường độ dòng quang điện bão hòa:

• Hiệu suất lượng tử:

2. Ví dụ

Ví dụ 1: Một ngọn đèn phát ra ánh sáng đỏ với công suất P = 2W, bước sóng của ánh sáng λ = 0,7 μm. Xác định số phôtôn đèn phát ra trong 1s.

A. 7,04. 1018 hạt B. 5,07. 1020 hạt C. 7.1019 hạt D. 7.1021 hạt

Hướng dẫn:

• Ta có :

Ví dụ 2: Chiếu một bức xạ điện tử có bước sóng λ = 0,5μm vào bề mặt catôt của tế bào quang điện tạo thành dòng bão hòa I = 0,32A. Công suất bức xạ chiếu vào catôt là P = 1,5W. Biết h = 6,625.10-34Js, c=3.108 m/s và |e|=1,6.10-19 C. Tìm hiệu suất lượng tử là bao nhiêu?

A. 46 % B. 53 % C. 84 % D. 67 %

Hướng dẫn:

Hiệu suất lượng tử nguồn năng lượng :

B. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1: Một nguồn sáng chỉ phát ra ánh sáng đơn sắc có tần số 5.1014 Hz. Công suất bức xạ điện từ của nguồn là 10 W. Số phôtôn mà nguồn phát ra trong một giây xấp xỉ bằng

    A. 3,02.1019.    B. 0,33.1019.

    C. 3,02.1020.    D. 3,24.1019.

Hiển thị lời giải
Ta có :

Đáp án A

Quảng cáo

Bài 2: Một nguồn phát ra ánh sáng có bước sóng 662,5 nm với công suất phát sáng 1,5.10-4 W. Lấy h = 6,625.10-34 Js; c = 3.108 m/s. Số phôtôn được nguồn phát ra trong một giây là

    A. 5.1014.    B. 6.1014.    C. 4.1014.    D. 3.1014.

Hiển thị lời giải
Ta có :

Đáp án A

Bài 3: Laze A phát ra chùm bức xạ có bước sóng 0,45 μm với công suất 0,8 W. Laze B phát ra chùm bức xạ có bước sóng 0,60 μm với công suất 0,6 W. Tỉ số giữa số phôtôn của laze B và số phôtôn của laze A phát ra trong mỗi giây là

    

Hiển thị lời giải
Ta có :

Đáp án A

Bài 4: Giả sử một nguồn sáng chỉ phát ra ánh sáng đơn sắc có tần số 7,5.1014 Hz. Công suất phát xạ của nguồn là 10 W. Số phôtôn mà nguồn phát ra trong một giây xấp xỉ bằng

    A. 0,33.1020.    B. 0,33.1019.

    C. 2,01.1019.    D. 2,01.1020.

Hiển thị lời giải

Ta có:

Xem thêm: Sửa máy điều hòa tại Đồng Nai tốt nhất

Đáp án C

Bài 5: Một tế bào quang điện hoạt động cho dòng điện có giá trị bão hòa là 36mA. Hiệu suất quang điện là 4%. Bức xạ chiếu vào catôt của tế bào quang điện có bước sóng là λ. Số phôtôn đập vào catôt trong 1s là:

    A. Np = 486.1016    B. Np = 562,5.1016.

    C. Np = 486.1015    D. Np = 562,5.1015.

Quảng cáo

Hiển thị lời giải
– Gọi Ne là số êlectron bứt ra khỏi catôt trong 1 s, ta có :

– Gọi Np là số phôtôn đập vào catôt trong 1 s, có :

Đấp án B

Bài 6: Một tế bào quang điện hoạt động cho dòng điện có giá trị bão hòa là 36mA. Hiệu suất quang điện là 4%. Bức xạ chiếu vào catôt của tế bào quang điện có bước sóng là λ. Biết λ = 0,30μm. Công suất của nguồn bức xạ chiều vào catôt của tế bào quang điện là:

    A. P = 3,816W.    B. P = 3,273W.

    C. P = 3,515W.    D. P = 3,723W.

Hiển thị lời giải
Gọi Ne và Np là số êlectron bị bật ra khỏi catôt trong 1 s và số phôtôn đập vào catôt trong 1 s, ta có :

Công suất của nguồn bức xạ chiếu vào catôt là

Đáp án D

Bài 7: Chất lỏng fluorexein hấp thụ ánh sáng kích thích có bước sóng λ = 0,48μm và phát ra ánh có bước sóng λ’ = 0,64μm. Biết hiệu suất của sự phát quang này là 90% (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), số phôtôn của ánh sáng kích thích chiếu đến trong 1s là 2012.1010 hạt. Số phôtôn của chùm sáng phát quang phát ra trong 1s là

    A. 2,6827.1012    B. 2,4144.1013

    C. 1,3581.1013    D. 2,9807.1011

Hiển thị lời giải

Công suất của ánh sáng kích thích:

N số phôtôn của ánh sáng kích thích phát ra trong 1 s

Công suất của ánh sáng phát quang:

N ’ số phôtôn của ánh sáng phát quang phát ra trong 1 s

Hiệu suất của sự phát quang:

Đáp án B

Bài 8: Một ống tia X có hiệu điện thế giữa hai điện cực là 200kV. Bước sóng ngắn nhất của tia X mà ống tia X có thể phát ra được là:

    A. λ ≈ 4,2.10-12m.    B. λ ≈ 6.2.10-12m.

    C. λ ≈ 3,2.10-12m.    D. λ ≈ 5.2.10-12m.

Hiển thị lời giải

Từ công thức
, ta có:

Đáp án B

Bài 9: Nguồn sáng thứ nhất có công suất P1 phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng . Nguồn sáng thứ hai có công suất P2 phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng . Trong cùng một khoảng thời gian, tỉ số giữa số photon mà nguồn thứ nhất phát ra so với số photon mà nguồn thứ hai phát ra là 3:1. Tỉ số P1 và P2 là:

    A. 4.    B. 9/4    C. 4/3.    D. 3.

Quảng cáo

Hiển thị lời giải

Đáp án A

Xem thêm: Sửa máy điều hòa tại Điện Biên tốt nhất

Xem thêm những dạng bài tập Vật Lí lớp 12 có trong đề thi THPT Quốc gia khác :

Ngân hàng trắc nghiệm miễn phí ôn thi THPT Quốc Gia tại khoahoc.vietjack.com

hien-tuong-quang-dien-ngoai.jsp

Source: https://suachuatulanh.org
Category : Thợ Điều Hòa