Câu hỏi:
2 năm trước
Một nguồn phát sáng có công suất \(P = 2W\), phát ra ánh sáng có bước sóng \(λ = 0,597µm\) tỏa ra đều theo mọi hướng. Nếu coi đường kính con ngươi của mắt là \(4mm\) và mắt còn có thể cảm nhận được ánh sáng khi tối thiểu có \(80\) phôtôn lọt vào mắt trong \(1s\). Bỏ qua sự hấp thụ phôtôn của môi trường. Khoảng cách xa nguồn sáng nhất mà mắt còn trông thấy nguồn là
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: c
Gọi N0 là số photon mà nguồn phát ra trong 1s, khi đó công suất của nguồn sẽ là:
\(P = {N_0}\varepsilon = {N_0}\dfrac{{hc}}{\lambda } \Rightarrow {N_0} = \dfrac{{P\lambda }}{{hc}}\)
Vì nguồn sáng phát ra theo mọi hướng, do đó số photon trên một đơn vị diện tích mặt cầu bán kính R sẽ nhận được là: \(N = \dfrac{{{N_0}}}{{4\pi {R^2}}} = \dfrac{{P\lambda }}{{4\pi {R^2}hc}}\)
Với diện tích con ngươi ứng với đường kính d = 4mm thì số photon mà mắt nhận được trong một đơn vị thời gian là:
\(n = N{\rm{s}} = \dfrac{{P\lambda }}{{4\pi {R^2}hc}}\pi {\left( {\dfrac{d}{2}} \right)^2} \Leftrightarrow \dfrac{{2.0,{{597.10}^{ - 6}}}}{{4\pi {R^2}.6,{{625.10}^{ - 34}}{{.3.10}^8}}}\pi {\left( {\dfrac{{{{4.10}^{ - 3}}}}{2}} \right)^2} = 80 \Rightarrow R \approx 274km\)
Hướng dẫn giải:
+ Áp dụng công thức tính công suất nguồn phát: \(P = Nε\) với N là số photon mà nguồn phát ra trong 1s.
+ Năng lượng của photon \(\varepsilon = hf = \dfrac{{hc}}{\lambda }\)
Câu hỏi khác
- Bài tập hiện tượng quang điện - thuyết lượng tử ánh sáng lý 12 có lời giải
- Bài tập hiện tượng quang điện trong - quang điện trở - pin quang điện lý 12 có lời giải
- Bài tập hiện tượng quang - phát quang lý 12 có lời giải
- Bài tập về cường độ dòng quang điện bão hòa và hiệu suất lượng tử có lời giải MÔN LÝ lớp 12
- Bài tập chuyển động của electron quang điện trong điện trường và từ trường đều có lời giải MÔN LÝ lớp 12
