{"id":"fizyka-2016-nowa-era-probna-rozszerzona/zad/19.4","paper_id":"fizyka-2016-nowa-era-probna-rozszerzona","number":"19.4","points":null,"ptype":"open","subject":"fizyka","category":"probna","year":2016,"month":null,"level":"rozszerzona","text":"Zadanie 19.4. (0-3)\nEmitowane przez badaną próbkę promieniowanie jest rejestrowane w detektorze będącym częścią\nurządzenia zwanego spektrometrem. Na jego ekranie laborant może obserwować, jakie długości fal\nwystępują w promieniowaniu. Ze względu na ograniczoną precyzję urządzenia dwie linie emisyjne\no zbliżonych długościach fali mogą zostać uznane za jedną linię. Niepewność pomiaru długości fali\nprzez spektrometr w przyjętym zakresie jest równa 0,4 μm.\nCzy laborant, opierając się wyłącznie na odczycie ze spektrometru, może stwierdzić w promieniowaniu\nz próbki występowanie dwóch linii emisyjnych, odpowiadających przejściom z poziomu n = 5 na\npoziom n = 4 oraz z poziomu n = 5 na poziom n = 3, jeśli założymy, że promieniowanie związane\nz innymi przejściami nie zaburzy pomiaru? Odpowiedź uzasadnij odpowiednimi obliczeniami.\nWypełnia\nsprawdzający\nNr zadania\n18.4\n19.1\n19.2\n19.3\n19.4\nMaks. liczba pkt\n1\n3\n1\n2\n3\nUzyskana liczba pkt\n20   z 20\nPróbny egzamin maturalny z Nową Erą\nFizyka - poziom rozszerzony","answer":null,"answer_text":"Zadanie 19.4. (0-3)\nWymaganie ogólne\nWymagania szczegółowe\nIII. Wykorzystanie\ni przetwarzanie informacji\nzapisanych w postaci\ntekstu, tabel, wykresów,\nschematów i rysunków.\nV. Planowanie\ni wykonywanie prostych\ndoświadczeń i analiza ich\nwyników.\n11. Fizyka atomowa i kwanty promieniowania elektromagnetycznego.\nZdający:\n3) stosuje zasadę zachowania energii do wyznaczenia częstotliwości\npromieniowania emitowanego i absorbowanego przez atomy.\n12. Wymagania przekrojowe. Zdający:\n3) przeprowadza złożone obliczenia liczbowe, posługując się\nkalkulatorem;\n6) opisuje podstawowe zasady niepewności pomiaru (szacowanie\nniepewności pomiaru, obliczanie niepewności względnej,\nwskazywanie wielkości, której pomiar ma decydujący wkład na\nniepewność otrzymanego wyniku wyznaczanej wielkości fizycznej).\nPrzykładowe rozwiązanie\nDługości fal dla wymienionych przejść:\nc\nf\nc\nE\nh\nm =\nch = 3 ∙ 108 ∙ 6,63 ∙ 10-34 Jm = 1,99 ∙ 10-25 Jm\nEA = E5 - E4 = -13,6 ∙ 1,6 ∙ 10-19 ∙ ( 1\n5\n2 - 1\n4\n2 ) J = 4,90 ∙ 10-20 J\nλA = 4,06 μm\nEB = E5 - E3 = -13,6 ∙ 1,6 ∙ 10-19 ∙ ( 1\n5\n2 - 1\n3\n2 ) J = 1,55 ∙ 10-19 J\nλB = 1,29 μm\nLaborant może stwierdzić występowanie tych dwóch przejść, gdyż niepewność pomiaru długości\nfali r jest kilkukrotnie mniejsza niż różnica λA - λB:\n,\nr\n6 93\nA\nB\nm\nm\nSpełniona jest nierówność: λA - λB > r\nSchemat punktowania\n3 p. - zapisanie obliczeń prowadzących do poprawnych wartości długości fal dla przejść A i B, uzyskanie\npoprawnych wartości długości fal, zauważenie, że różnica długości fal jest większa niż niepewność pomiaru,\npoprawny wniosek dotyczący możliwości obserwacji dwóch przejść; należy uznać również alternatywne\nrozwiązania, które są równoważne z zaprezentowanym (np. rozpatrywanie odwrotności długości fal,\nz poprawnym obliczeniem niepewności pomiarowej dla takiej wielkości).\n2 p. - zapisanie obliczeń prowadzących do poprawnych wartości długości fal dla przejść A i B, uzyskanie\npoprawnych wartości długości fal, poprawny wniosek na temat możliwości obserwacji dwóch przejść\nbez względu na poprawność uzasadnienia.\n1 p. - zapisanie obliczeń prowadzących do poprawnych wartości długości fal dla przejść A i B, ale uzyskanie\nco najmniej jednej niepoprawnej wartości długości fali, wniosek na temat możliwości obserwacji dwóch\nprzejść z poprawnym uzasadnieniem (w związku z błędem rachunkowym dotyczącym długości fali wniosek\nmoże być niepoprawny, ale wnioskowanie powinno być poprawne).\n0 p. - brak spełnienia powyższych kryteriów.","solution":"Tak, laborant może stwierdzić występowanie tych dwóch przejść.","image":"img/fizyka-2016-nowa-era-probna-rozszerzona/zad-19.4.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":19,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"zadaniazmatur","text_source":"ocr","source_label":"Fizyka · Matura próbna · 2016 (rozszerzona)","subject_label":"Fizyka","category_label":"Matura próbna","text_html":"

Zadanie 19.4. (0-3)
Emitowane przez badaną próbkę promieniowanie jest rejestrowane w detektorze będącym częścią
urządzenia zwanego spektrometrem. Na jego ekranie laborant może obserwować, jakie długości fal
występują w promieniowaniu. Ze względu na ograniczoną precyzję urządzenia dwie linie emisyjne
o zbliżonych długościach fali mogą zostać uznane za jedną linię. Niepewność pomiaru długości fali
przez spektrometr w przyjętym zakresie jest równa 0,4 μm.
Czy laborant, opierając się wyłącznie na odczycie ze spektrometru, może stwierdzić w promieniowaniu
z próbki występowanie dwóch linii emisyjnych, odpowiadających przejściom z poziomu n = 5 na
poziom n = 4 oraz z poziomu n = 5 na poziom n = 3, jeśli założymy, że promieniowanie związane
z innymi przejściami nie zaburzy pomiaru? Odpowiedź uzasadnij odpowiednimi obliczeniami.
Wypełnia
sprawdzający
Nr zadania
18.4
19.1
19.2
19.3
19.4
Maks. liczba pkt
1
3
1
2
3
Uzyskana liczba pkt
20   z 20
Próbny egzamin maturalny z Nową Erą
Fizyka - poziom rozszerzony

","answer_text_html":"

Zadanie 19.4. (0-3)
Wymaganie ogólne
Wymagania szczegółowe
III. Wykorzystanie
i przetwarzanie informacji
zapisanych w postaci
tekstu, tabel, wykresów,
schematów i rysunków.
V. Planowanie
i wykonywanie prostych
doświadczeń i analiza ich
wyników.

\n
  1. Fizyka atomowa i kwanty promieniowania elektromagnetycznego.
\n

Zdający:

\n
  1. stosuje zasadę zachowania energii do wyznaczenia częstotliwości
\n

promieniowania emitowanego i absorbowanego przez atomy.

\n
  1. Wymagania przekrojowe. Zdający:
  2. przeprowadza złożone obliczenia liczbowe, posługując się
\n

kalkulatorem;

\n
  1. opisuje podstawowe zasady niepewności pomiaru (szacowanie
\n

niepewności pomiaru, obliczanie niepewności względnej,
wskazywanie wielkości, której pomiar ma decydujący wkład na
niepewność otrzymanego wyniku wyznaczanej wielkości fizycznej).
Przykładowe rozwiązanie
Długości fal dla wymienionych przejść:
c
f
c
E
h
m =
ch = 3 ∙ 108 ∙ 6,63 ∙ 10-34 Jm = 1,99 ∙ 10-25 Jm
EA = E5 - E4 = -13,6 ∙ 1,6 ∙ 10-19 ∙ ( 1
5
2 - 1
4
2 ) J = 4,90 ∙ 10-20 J
λA = 4,06 μm
EB = E5 - E3 = -13,6 ∙ 1,6 ∙ 10-19 ∙ ( 1
5
2 - 1
3
2 ) J = 1,55 ∙ 10-19 J
λB = 1,29 μm
Laborant może stwierdzić występowanie tych dwóch przejść, gdyż niepewność pomiaru długości
fali r jest kilkukrotnie mniejsza niż różnica λA - λB:
,
r
6 93
A
B
m
m
Spełniona jest nierówność: λA - λB > r
Schemat punktowania
3 p. - zapisanie obliczeń prowadzących do poprawnych wartości długości fal dla przejść A i B, uzyskanie
poprawnych wartości długości fal, zauważenie, że różnica długości fal jest większa niż niepewność pomiaru,
poprawny wniosek dotyczący możliwości obserwacji dwóch przejść; należy uznać również alternatywne
rozwiązania, które są równoważne z zaprezentowanym (np. rozpatrywanie odwrotności długości fal,
z poprawnym obliczeniem niepewności pomiarowej dla takiej wielkości).
2 p. - zapisanie obliczeń prowadzących do poprawnych wartości długości fal dla przejść A i B, uzyskanie
poprawnych wartości długości fal, poprawny wniosek na temat możliwości obserwacji dwóch przejść
bez względu na poprawność uzasadnienia.
1 p. - zapisanie obliczeń prowadzących do poprawnych wartości długości fal dla przejść A i B, ale uzyskanie
co najmniej jednej niepoprawnej wartości długości fali, wniosek na temat możliwości obserwacji dwóch
przejść z poprawnym uzasadnieniem (w związku z błędem rachunkowym dotyczącym długości fali wniosek
może być niepoprawny, ale wnioskowanie powinno być poprawne).
0 p. - brak spełnienia powyższych kryteriów.

","solutions":[{"source":"zadaniazmatur","label":"zadaniazmatur.pl","kind":"text","html":"

Tak, laborant może stwierdzić występowanie tych dwóch przejść.

"}]}