{"id":"fizyka-2020-kwiecien-probna-rozszerzona/zad/11.3","paper_id":"fizyka-2020-kwiecien-probna-rozszerzona","number":"11.3","points":2,"ptype":"open","subject":"fizyka","category":"probna","year":2020,"month":"kwiecien","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 11.3. (0-2)\nPromień światła czerwonego, opisanego na początku\nzadania, pada na granicę ośrodków, ale tym razem od strony\nszkła. Sytuację ilustruje rysunek obok, przedstawiający\nfragment biegu tego promienia.\nNa rysunku obok dorysuj dalszy (tzn. od punktu na\ngranicy ośrodków) bieg tego promienia. Wpisz miarę\nkąta pomiędzy linią przerywaną a fragmentem\npromienia, który dorysujesz. Wykonaj niezbędne\nobliczenia, uzasadniające kierunek biegu dorysowanego\npromienia.\n40°\npróżnia\nszkło\nMFA_1R","answer":null,"answer_text":"Zadanie 11.3. (0-2)\nWymagania ogólne\nWymagania szczegółowe\nI. Znajomość i umiejętność\nwykorzystania pojęć i praw fizyki\ndo wyjaśniania procesów i zjawisk\nw przyrodzie.\nV. Planowanie i wykonywanie prostych\ndoświadczeń i analiza ich wyników.\nZdający:\n6.8) stosuje w obliczeniach związek między\nparametrami fali: długością, częstotliwością,\nokresem, prędkością,\n6.9) opisuje załamanie fali na granicy\nośrodków.\nZdający przeprowadza analizę wyników\ndoświadczeń dotyczących:\n13.8) załamania światła (np. wyznaczenie\nwspółczynnika załamania światła z pomiaru\nkąta granicznego).\nSchemat punktowania\n2 p. - prawidłowe obliczenie kąta granicznego oraz prawidłowe narysowanie promienia\nodbitego pod kątem 40 stopni\nlub\n- wykazanie, że promień musi się odbić od granicy ośrodków, ponieważ nie istnieje kąt,\nktórego sinus wynosi\nsin 45°\nsin 25° ∙sin 40° > 1 oraz prawidłowe narysowanie promienia\nodbitego pod kątem 40 stopni.\n1 p. - zapisanie wzorów umożliwiających wyznaczenie (korzystając z danych) kąta\ngranicznego w szkle: wzoru na sinus kąta granicznego i wzoru (z sinusami) na\nwspółczynnik załamania światła w szkle\nlub\n- narysowanie promienia odbitego (tylko!) pod katem 40 stopni.\n0 p. - brak spełnienia powyższych kryteriów.\nPrzykładowe rozwiązanie\nSposób 1.\nZałóżmy, że promień wychodzący załamie się pod kątem β. Zastosujemy prawo Snelliusa dla\nsytuacji zilustrowanej na rysunku we wstępie do zadania oraz dla sytuacji zilustrowanej na\nrysunku w zadaniu 11.3:\nsin 45°\nsin 25° = 𝑛𝑛𝑠𝑠𝑠𝑠= sin 𝛽𝛽\nsin 40°\nZ powyższego równania otrzymujemy:\nsin 𝛽𝛽= sin 45°\nsin 25° ∙sin 40° > 1\nNie istnieje taki kąt, którego sinus byłby większy od 1. Zatem promień nie może wyjść\nz ośrodka - zatem musi się odbić od granicy ośrodków z powrotem do szkła.\nSposób 2.\nŻeby dorysować promień musimy ustalić, czy ten promień wyjdzie ze szkła do powietrza, czy\nteż może nastąpi całkowite wewnętrzne odbicie. W tym celu obliczamy kąt graniczny dla szkła\n- tzn. taki kąt padania, dla którego promień wychodzący ze szkła do próżni byłby załamany\npod maksymalnym kątem, czyli 90°:\nsin 90°\nsin 𝛼𝛼𝑔𝑔° = 𝑛𝑛𝑠𝑠𝑠𝑠\n𝑛𝑛𝑝𝑝\n→ sin 𝛼𝛼𝑔𝑔=\n1\n𝑛𝑛𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠\nsin 𝛼𝛼𝑔𝑔= sin 25°\nsin 45° = 0,60 → 𝛼𝛼𝑔𝑔≈37°\nPonieważ kąt padania na granicę ośrodków od strony szkła jest większy od kąta granicznego,\nto promień nie może wyjść z ośrodka, więc w całości odbije się od granicy ośrodków.\n40°\n40°\n37°\n40°\n40°\n37°","solution":null,"image":"img/fizyka-2020-kwiecien-probna-rozszerzona/zad-11.3.webp","solution_image":null,"topics":"Fale elektromagnetyczne i optyka","page_from":14,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":null,"text_source":"ocr","source_label":"Fizyka · Matura próbna · kwiecień 2020 (rozszerzona)","subject_label":"Fizyka","category_label":"Matura próbna","text_html":"<p>Zadanie 11.3. (0-2)<br>Promień światła czerwonego, opisanego na początku<br>zadania, pada na granicę ośrodków, ale tym razem od strony<br>szkła. Sytuację ilustruje rysunek obok, przedstawiający<br>fragment biegu tego promienia.<br>Na rysunku obok dorysuj dalszy (tzn. od punktu na<br>granicy ośrodków) bieg tego promienia. Wpisz miarę<br>kąta pomiędzy linią przerywaną a fragmentem<br>promienia, który dorysujesz. Wykonaj niezbędne<br>obliczenia, uzasadniające kierunek biegu dorysowanego<br>promienia.<br>40°<br>próżnia<br>szkło<br>MFA_1R</p>","answer_text_html":"<p>Zadanie 11.3. (0-2)<br>Wymagania ogólne<br>Wymagania szczegółowe<br>I. Znajomość i umiejętność<br>wykorzystania pojęć i praw fizyki<br>do wyjaśniania procesów i zjawisk<br>w przyrodzie.<br>V. Planowanie i wykonywanie prostych<br>doświadczeń i analiza ich wyników.<br>Zdający:<br>6.8) stosuje w obliczeniach związek między<br>parametrami fali: długością, częstotliwością,<br>okresem, prędkością,<br>6.9) opisuje załamanie fali na granicy<br>ośrodków.<br>Zdający przeprowadza analizę wyników<br>doświadczeń dotyczących:<br>13.8) załamania światła (np. wyznaczenie<br>współczynnika załamania światła z pomiaru<br>kąta granicznego).<br>Schemat punktowania<br>2 p. - prawidłowe obliczenie kąta granicznego oraz prawidłowe narysowanie promienia<br>odbitego pod kątem 40 stopni<br>lub</p>\n<ul><li>wykazanie, że promień musi się odbić od granicy ośrodków, ponieważ nie istnieje kąt,</li></ul>\n<p>którego sinus wynosi<br>sin 45°<br>sin 25° ∙sin 40° &gt; 1 oraz prawidłowe narysowanie promienia<br>odbitego pod kątem 40 stopni.<br>1 p. - zapisanie wzorów umożliwiających wyznaczenie (korzystając z danych) kąta<br>granicznego w szkle: wzoru na sinus kąta granicznego i wzoru (z sinusami) na<br>współczynnik załamania światła w szkle<br>lub</p>\n<ul><li>narysowanie promienia odbitego (tylko!) pod katem 40 stopni.</li></ul>\n<p>0 p. - brak spełnienia powyższych kryteriów.<br>Przykładowe rozwiązanie<br>Sposób 1.<br>Załóżmy, że promień wychodzący załamie się pod kątem β. Zastosujemy prawo Snelliusa dla<br>sytuacji zilustrowanej na rysunku we wstępie do zadania oraz dla sytuacji zilustrowanej na<br>rysunku w zadaniu 11.3:<br>sin 45°<br>sin 25° = 𝑛𝑛𝑠𝑠𝑠𝑠= sin 𝛽𝛽<br>sin 40°<br>Z powyższego równania otrzymujemy:<br>sin 𝛽𝛽= sin 45°<br>sin 25° ∙sin 40° &gt; 1<br>Nie istnieje taki kąt, którego sinus byłby większy od 1. Zatem promień nie może wyjść<br>z ośrodka - zatem musi się odbić od granicy ośrodków z powrotem do szkła.<br>Sposób 2.<br>Żeby dorysować promień musimy ustalić, czy ten promień wyjdzie ze szkła do powietrza, czy<br>też może nastąpi całkowite wewnętrzne odbicie. W tym celu obliczamy kąt graniczny dla szkła</p>\n<ul><li>tzn. taki kąt padania, dla którego promień wychodzący ze szkła do próżni byłby załamany</li></ul>\n<p>pod maksymalnym kątem, czyli 90°:<br>sin 90°<br>sin 𝛼𝛼𝑔𝑔° = 𝑛𝑛𝑠𝑠𝑠𝑠<br>𝑛𝑛𝑝𝑝<br>→ sin 𝛼𝛼𝑔𝑔=<br>1<br>𝑛𝑛𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠<br>sin 𝛼𝛼𝑔𝑔= sin 25°<br>sin 45° = 0,60 → 𝛼𝛼𝑔𝑔≈37°<br>Ponieważ kąt padania na granicę ośrodków od strony szkła jest większy od kąta granicznego,<br>to promień nie może wyjść z ośrodka, więc w całości odbije się od granicy ośrodków.<br>40°<br>40°<br>37°<br>40°<br>40°<br>37°</p>","solutions":[]}