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. Tỉ số giữa số photon ánh sáng phát quang và số photon ánh sáng kích thích trong cùng một khoảng thời gian là:

Gọi \[{P_1},{P_2}\] lần lượt là công suất của chùm sáng có bước sóng \[{\lambda _1} = 0,26\mu m\] và \[{\lambda _2} = 0,52\mu m\]

n₁là số photon ánh sáng kích thích phát ra trong 1s

n₂là số photon ánh sáng phát quang phát ra trong 1s

Ta có:

Công suất của chùm sáng: \[P = {n_p}\varepsilon = {n_p}\frac{{hc}}{\lambda } \to \frac{{{P_1}}}{{{P_2}}} = \frac{{{n_1}{\lambda _2}}}{{{n_2}{\lambda _1}}}\]

Công suất của chùm sáng phát quang bằng 20% công suất của chùm sáng kích thích.

\[ \Rightarrow {P_2} = 20{\rm{\% }}{P_1} = 0,2{P_1}\]

Suy ra:

\[\begin{array}{*{20}{l}}{\frac{{{P_1}}}{{{P_2}}} = \frac{1}{{0,2}} = 5 = \frac{{{n_1}{\lambda _2}}}{{{n_2}{\lambda _1}}}}\\{ \Rightarrow \frac{{{n_1}}}{{{n_2}}} = 5.\frac{{{\lambda _1}}}{{{\lambda _2}}} = 5.\frac{{0,26}}{{0,52}} = \frac{5}{2}}\end{array}\]

Suy ra tỉ số giữa photon ánh sáng phát quang và số photon ánh sáng kích thích trong cùng một khoảng thời gian: \[\frac{{{n_2}}}{{{n_1}}} = \frac{2}{5}\]

Đáp án cần chọn là: D