Atomphysik und Röntgenstrahlung?
Kann mir jemand mit den Fragen helfen? Vielen Dank für jeden Tipp 😊
- eine Photodiode hat eine Leistung von 0,5 W und eine Wellenlänge von 700 nm. Wie viele Photonen emittiert sie pro Sekunde, wenn nur 10% der elektrischen Leistung in Licht umgewandelt werden ? Ich habe hier die Energie eines Photons berechnet und aus der Leistung die Zeit ausgerechnet aber komme nirgendwo:(
- Eine orange Lichtdiode ( wie z.B. als Kontrollleuchte in elektronischen Geräten) sendet Licht mit einer Wellenlänge von etwa 600nm aus. Das Licht soll kugelsymmetrisch emittiert werden.
a. Welche Energie hat ein Photon?
b. An der Lichtdiode liegt eine Spannung von 2V an, und ein Strom von 5mA fließt durch sie hindurch. Nur 10% der elektrischen Energie wird in Photonen umgewandelt, die die Leuchtdiode verlassen. Wieviele Photonen emittiert die Lichtdiode pro Sekunde?
c. Das dunkeladaptierte Auge kann dieses Licht noch wahrnehmen, wenn etwa 8000 Photonen pro Sekunde auf der Pupille ( 6mm Durchmesser ) fallen. In welchem Abstand kann man die Lichtdiode rein theoretisch noch sehen?
1 Antwort
Das einzige Spezialwissen, das Du hier benötigst, ist diese Formel:
E = h c / λ
Mit: Energie des Photons E, Plancksche Konstante h, Lichtgeschwindigkeit c, Wellenlänge λ.
Der Rest ist ganz normale Elektrizitätslehre und etwas Geometrie.
So. Das ist Dir ja auch nicht neu.
Ich habe hier die Energie eines Photons berechnet und aus der Leistung die Zeit ausgerechnet
Was für eine Zeit meinst Du denn?
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Nachtrag: "Photodiode" ist hier nicht das richtige Wort. Gemeint ist hier eine Leuchtdiode (LED). Eine Photodiode ist etwas anderes.
Die Leistung ist angegeben, damit wir wissen, wie viel elektrische Energie die Leuchtdiode pro Sekunde braucht.
Die 10 % sind angegeben, damit wir wissen, wie viel Leistung in Form von Licht, also Photonen, sie abgibt. (Die restlichen 90 % gibt sie als Wärme ab.) Die Lichtleistung ist also 10 % der elektrischen Leistung.
Nun brauchen wir nur die Lichtleistung der Leuchtdiode (in Joule/Sekunde) durch die Energie des Photons (in Joule) zu teilen, dann wissen wir, wie viele Photonen sie (in 1/Sekunde) abgibt.
Ich habe das leider immer noch nicht verstanden, wie ich das ausrechnen soll. Ich kann nir die Energie eines Photons aus der Wellenlänge ausrechen, dann kann ich nichts weiter ausrechnen. Irgendwie verstehe ich das nicht:(
Ich dachte, dass die Leistung ist angegeben, um daraus die Zeit auszurechnen. Die Formel, die du angegeben hast, habe ich verwendet, aber was ist mit 10% der elektrischen Leistung. Das verstehe ich gar nicht.
könntest du mir vielleicht genau erklären? Vielen Dank 😊