{"id":"fizyka-2018-nowa-era-probna-rozszerzona/zad/10","paper_id":"fizyka-2018-nowa-era-probna-rozszerzona","number":"10","points":null,"ptype":"open","subject":"fizyka","category":"probna","year":2018,"month":null,"level":"rozszerzona","text":"Zadanie 10. (0-3)\nPewien pryzmat jest wykonany ze szkła o współczynniku załamania n = 1,5, a jego przekrój jest\ntrójkątem równobocznym. Na ten pryzmat skierowano promień światła wskaźnika laserowego\nprostopadle do bocznej ściany (patrz rysunek).\nWykonaj konieczne obliczenia i narysuj dalszy bieg promienia.","answer":null,"answer_text":"Zadanie 10. (0-3)\nWymaganie ogólne\nWymagania szczegółowe\nI. Znajomość i umiejętność\nwykorzystania pojęć i praw\nfizyki do wyjaśniania\nprocesów i zjawisk\nw przyrodzie.\n10. Fale elektromagnetyczne i optyka. Zdający:\n6) stosuje prawa odbicia i załamania fal do wyznaczenia biegu\npromieni w pobliżu granicy dwóch ośrodków;\n7) opisuje zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia i wyznacza\nkąt graniczny.\n12. Wymagania przekrojowe. Zdający:\n3) przeprowadza złożone obliczenia liczbowe, posługując się\nkalkulatorem;\n4) interpoluje, ocenia orientacyjnie wartość pośrednią\n(interpolowaną) między danymi w tabeli, także za pomocą wykresu.\n13 z 20\nPróbny egzamin maturalny z Nową Erą\nFizyka - poziom rozszerzony\nPoprawna odpowiedź\nPrzez ścianę boczną światło przechodzi bez zmiany kierunku, ponieważ kąt padania światła jest\nrówny 0°.\nPrzekrój pryzmatu jest trójkątem równobocznym, można obliczyć kąt padania promienia na podstawę\npryzmatu. Kąt ten jest równy 60°.\nSposób I.\nSprawdzamy, czy na podstawie pryzmatu wystąpi całkowite wewnętrzne odbicie.\nObliczamy sinus kąta granicznego\n,\n,\n≈\nsin\nn\n1\n1 5\n1\n0 667\ngr\na\ni kąt graniczny agr ≈ 42°\n(można też porównać sinus kąta granicznego z sinusem kąta 60°).\nPonieważ kąt padania 60° jest większy od kąta granicznego 42°, to od podstawy pryzmatu promień się\nodbije, nie ulegając załamaniu.\nSposób II.\nStosujemy prawo załamania 1,5 ∙ sin60° = 1 ∙ sinb i obliczamy kąt załamania b. Otrzymujemy\nsinb ≈ 1,3, co oznacza, że kąt załamania nie istnieje i występuje zjawisko całkowitego wewnętrznego\nodbicia.\nPoprawny bieg promienia przedstawiono na rysunku.\nSchemat punktowania\n3 p. - poprawne narysowanie wszystkich promieni, obliczenie kąta padania 60° oraz kąta granicznego\n42° (lub wykazanie, że kąt załamania nie istnieje).\n2 p. - poprawne narysowanie promieni:\n• przechodzącego przez pierwszą ścianę boczną pryzmatu\n• odbitego od podstawy pryzmatu\n• przechodzącego bez zmiany kierunku przez drugą ścianę boczną pryzmatu\noraz\nobliczenie kąta padania promienia na podstawę pryzmatu 60° i zapisanie, że jest on większy\nod kąta granicznego (bez obliczeń).\n1 p. - poprawne narysowanie promienia przechodzącego przez pierwszą ścianę boczną.\n0 p. - brak spełnienia powyższego kryterium.\n14 z 20\nPróbny egzamin maturalny z Nową Erą\nFizyka - poziom rozszerzony","solution":null,"image":"img/fizyka-2018-nowa-era-probna-rozszerzona/zad-10.webp","solution_image":null,"topics":"Fale elektromagnetyczne i optyka","page_from":11,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":null,"text_source":"ocr","source_label":"Fizyka · Matura próbna · 2018 (rozszerzona)","subject_label":"Fizyka","category_label":"Matura próbna","text_html":"

Zadanie 10. (0-3)
Pewien pryzmat jest wykonany ze szkła o współczynniku załamania n = 1,5, a jego przekrój jest
trójkątem równobocznym. Na ten pryzmat skierowano promień światła wskaźnika laserowego
prostopadle do bocznej ściany (patrz rysunek).
Wykonaj konieczne obliczenia i narysuj dalszy bieg promienia.

","answer_text_html":"

Zadanie 10. (0-3)
Wymaganie ogólne
Wymagania szczegółowe
I. Znajomość i umiejętność
wykorzystania pojęć i praw
fizyki do wyjaśniania
procesów i zjawisk
w przyrodzie.

\n
  1. Fale elektromagnetyczne i optyka. Zdający:
  2. stosuje prawa odbicia i załamania fal do wyznaczenia biegu
\n

promieni w pobliżu granicy dwóch ośrodków;

\n
  1. opisuje zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia i wyznacza
\n

kąt graniczny.

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

kalkulatorem;

\n
  1. interpoluje, ocenia orientacyjnie wartość pośrednią
\n

(interpolowaną) między danymi w tabeli, także za pomocą wykresu.
13 z 20
Próbny egzamin maturalny z Nową Erą
Fizyka - poziom rozszerzony
Poprawna odpowiedź
Przez ścianę boczną światło przechodzi bez zmiany kierunku, ponieważ kąt padania światła jest
równy 0°.
Przekrój pryzmatu jest trójkątem równobocznym, można obliczyć kąt padania promienia na podstawę
pryzmatu. Kąt ten jest równy 60°.
Sposób I.
Sprawdzamy, czy na podstawie pryzmatu wystąpi całkowite wewnętrzne odbicie.
Obliczamy sinus kąta granicznego
,
,
≈
sin
n
1
1 5
1
0 667
gr
a
i kąt graniczny agr ≈ 42°
(można też porównać sinus kąta granicznego z sinusem kąta 60°).
Ponieważ kąt padania 60° jest większy od kąta granicznego 42°, to od podstawy pryzmatu promień się
odbije, nie ulegając załamaniu.
Sposób II.
Stosujemy prawo załamania 1,5 ∙ sin60° = 1 ∙ sinb i obliczamy kąt załamania b. Otrzymujemy
sinb ≈ 1,3, co oznacza, że kąt załamania nie istnieje i występuje zjawisko całkowitego wewnętrznego
odbicia.
Poprawny bieg promienia przedstawiono na rysunku.
Schemat punktowania
3 p. - poprawne narysowanie wszystkich promieni, obliczenie kąta padania 60° oraz kąta granicznego
42° (lub wykazanie, że kąt załamania nie istnieje).
2 p. - poprawne narysowanie promieni:
• przechodzącego przez pierwszą ścianę boczną pryzmatu
• odbitego od podstawy pryzmatu
• przechodzącego bez zmiany kierunku przez drugą ścianę boczną pryzmatu
oraz
obliczenie kąta padania promienia na podstawę pryzmatu 60° i zapisanie, że jest on większy
od kąta granicznego (bez obliczeń).
1 p. - poprawne narysowanie promienia przechodzącego przez pierwszą ścianę boczną.
0 p. - brak spełnienia powyższego kryterium.
14 z 20
Próbny egzamin maturalny z Nową Erą
Fizyka - poziom rozszerzony

","solutions":[]}