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1

Optyka falowa / fale elektromagnetyczne 

– poziom rozszerzony 

KLUCZ ODPOWIEDZI

Zadanie 1. (9 pkt) 

Źródło: CKE 2005 (PR), zad. 29.

 

 

 

    

 

  

 

 

   

 

 

 

 

      

  





 

 



 

    

 

  



 

 

   

 

 

   

 

 

   

 

 

 

 
       

 

 

  
         

           

             

         

              

        
  
         

     

 

                 

      

 

 

      

 

 

 

      

 

 

1.1

1.2

1.3

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2

 

 

 

        

 
        

               

       

       
  

   



   



    

 

 

   
       

 

 

  

 

 

 

 

 

     
  
     



 



 

 

 

 

 

 

1.4

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3

Zadanie 2. (10 pkt) 

Źródło: CKE 05.2006 (PR), zad. 26.

 

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

9 

 

Arkusz II

 

25.4 (4 pkt) 

Narysuj  schemat  ukáadu  elektrycznego  pozwalającego  wyznaczyü  doĞwiadczalnie  wartoĞü 

napiĊcia  hamowania  fotoelektronów.  Masz  do  dyspozycji  elementy  przedstawione  poniĪej 

oraz przewody poáączeniowe. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zadanie 26. Laser (10 pkt) 

Laser  o  mocy  0,1  W  emituje  w  próĪni  monochromatyczną  wiązkĊ  Ğwiatáa  o  dáugoĞci  fali  

633 nm i koáowym przekroju.   

26.1 (5 pkt) 

Oszacuj liczbĊ fotonów zawartych w elemencie wiązki Ğwiatáa o dáugoĞci jednego metra. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nr zadania 

25.1  25.2  25.3  25.4  26.1 

Maks. liczba pkt 

Wypeánia 

egzaminator!  Uzyskana liczba pkt 

 

 

 

 

 

ȝA

+  – 

 

V

ȝA

– 

A

 

f

nE

 

    

i

    

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P

W

'

 

,    

stąd    

f

E

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PoniewaĪ

    

O

c

h

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f

 

,    

oraz    

c

s

 

'

,     

zatem   

 

9

2

8

34

9

2

10

06

,

1

10

3

10

63

,

6

10

633

1

1,

0

˜

|

¸

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§ ˜

˜

˜

˜

˜

˜

˜

 

 

 





s

m

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J

m

m

W

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hc

Ps

c

h

c

s

P

n

O

O

 

gdzie: s – dáugoĞü wiązki 

Ğwiatáa 

           

c – prĊdkoĞü 

Ğwiatáa 

10 

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

 

Arkusz II

 

26.2 (3 pkt) 

Oblicz  wartoĞü  siáy,  jaką  wywieraáaby  ta  wiązka  Ğwiatáa  laserowego  padająca  w  próĪni 

prostopadle  na  wypolerowaną  metalową  páytkĊ.  Do  obliczeĔ  przyjmij,  Īe  w  ciągu  jednej 

sekundy na powierzchniĊ páytki pada 10

17 

fotonów. ZaáóĪ, Īe páytka odbija w caáoĞci padające 

na nią promieniowanie.

  

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

26.3 (2 pkt) 

Oblicz  najwyĪszy  rząd  widma,  jaki  moĪna  zaobserwowaü  po  skierowaniu  tej  wiązki 

prostopadle na siatkĊ dyfrakcyjną posiadającą 400 rys/mm.

 

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

 

Nr zadania 

26.2  26.3 

Maks. liczba pkt 

Wypeánia 

egzaminator!  Uzyskana liczba pkt 

 

 

 

 

t

a

'

'

  v

       

i      

m

F

a 

,      zatem      

t

p

t

m

F

'

'

 

'

'

 

v

 

PoniewaĪ     

f

np

2

 

'

,      gdzie  

n

 – liczba fotonów, a    

p

f 

 – wartoĞü 

pĊdu 

fotonu

   

O

h

p

f

 

,  

zatem 

 

t

nh

F

'

 

O

2

 

 

s

m

s

J

F

1

10

633

10

63

,

6

10

2

9

34

17

˜

˜

˜

˜

˜

˜

 





 

 

N

F

10

10

2



˜

|

 

 

D

O

sin

d

 

 

 

NajwyĪszy rząd widma uzyskamy dla kąta    

q

o

90

D

 ,   czyli    

1

sin o

D

 

d

 

O

 

 

O

d

 

 

95

,

3

10

633

10

400

1

9

3

|

˜

˜

 





n

m

m

n

 

NajwyĪszy rząd widma jaki moĪna zaobserwowaü w opisanej sytuacji jest 

równy 3. 

Zadanie 2.1 (5 pkt)

Zadanie 2.2 (3 pkt)

background image

4

10 

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 

 

Arkusz II

 

26.2 (3 pkt) 

Oblicz  wartoĞü  siáy,  jaką  wywieraáaby  ta  wiązka  Ğwiatáa  laserowego  padająca  w  próĪni 

prostopadle  na  wypolerowaną  metalową  páytkĊ.  Do  obliczeĔ  przyjmij,  Īe  w  ciągu  jednej 

sekundy na powierzchniĊ páytki pada 10

17 

fotonów. ZaáóĪ, Īe páytka odbija w caáoĞci padające 

na nią promieniowanie.

  

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

26.3 (2 pkt) 

Oblicz  najwyĪszy  rząd  widma,  jaki  moĪna  zaobserwowaü  po  skierowaniu  tej  wiązki 

prostopadle na siatkĊ dyfrakcyjną posiadającą 400 rys/mm.

 

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

                                                           

 

Nr zadania 

26.2  26.3 

Maks. liczba pkt 

Wypeánia 

egzaminator!  Uzyskana liczba pkt 

 

 

 

 

t

a

'

'

  v

       

i      

m

F

a 

,      zatem      

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p

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m

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'

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v

 

PoniewaĪ     

f

np

2

 

'

,      gdzie  

n

 – liczba fotonów, a    

p

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 – wartoĞü 

pĊdu 

fotonu

   

O

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,  

zatem 

 

t

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m

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˜

˜

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N

F

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10

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|

 

 

D

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sin

d

 

 

 

NajwyĪszy rząd widma uzyskamy dla kąta    

q

o

90

D

 ,   czyli    

1

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D

 

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O

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10

633

10

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1

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˜

˜

 





n

m

m

n

 

NajwyĪszy rząd widma jaki moĪna zaobserwowaü w opisanej sytuacji jest 

równy 3. 

Zadanie 2.3 (2 pkt)