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Contests/Gnit Beginner Open 002 (GBO002)/Problem 10 暗視スコープの光電面と蛍光面で考える光子増幅
Problem 10

暗視スコープの光電面と蛍光面で考える光子増幅

Finished
500 ptsLv.5 ElementaryQuantum
2026/06/07 21:00〜2026/06/07 22:00
Author: admin

問題文

暗視スコープの入口にある光電面に、波長 λIR\lambda_{\mathrm{IR}}λIR​ の近赤外光が入射する。光電面の仕事関数を WWW とする。入射光子のエネルギーが仕事関数を上回ると光電子が放出されるが、実際にはすべての光子が電子を放出するわけではない。入射光子のうち割合 qqq が光電子を放出するものとする。

放出された電子の初運動エネルギーは、加速後の運動エネルギーに比べて十分小さいため無視する。放出された電子は、光電面から蛍光面まで電位差 VVV によって加速される。電子は途中でエネルギーを失わず、蛍光面に到達したときの運動エネルギーのうち割合 η\etaη が可視光のエネルギーに変換され、それがすべて波長 λg\lambda_{\mathrm{g}}λg​ の光子として放出されるものとする。

入射した近赤外光子あたり、蛍光面から出る可視光子の平均個数を NNN とする。NNN を求めよ。

制約

  • λIR=8.00×10−7 m\lambda_{\mathrm{IR}}=8.00\times 10^{-7}\ \mathrm{m}λIR​=8.00×10−7 m
  • λg=5.60×10−7 m\lambda_{\mathrm{g}}=5.60\times 10^{-7}\ \mathrm{m}λg​=5.60×10−7 m
  • W=1.25 eVW=1.25\ \mathrm{eV}W=1.25 eV
  • V=1.55×103 VV=1.55\times 10^{3}\ \mathrm{V}V=1.55×103 V
  • q=0.200q=0.200q=0.200
  • η=0.0280\eta=0.0280η=0.0280
  • hce=1.24×10−6 V m\dfrac{hc}{e}=1.24\times 10^{-6}\ \mathrm{V\,m}ehc​=1.24×10−6 Vm

入力形式

求めた NNN に 100100100 を掛けた値を入力せよ。

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