解答つき波・音・光学ワークシート

無料で印刷できる波・音・光学のワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
PI = 3 × 10⁻⁹ W/m²

静かな図書館 の近くの音の強さは 3 × 10⁻⁹ W/m² です。デシベルで表した音の強さのレベル β を求めてください。

I = 3 × 10⁻⁹ W/m²I0 = 10⁻¹² W/m²
β = dB
2.やさしい
Pβ = 100 dB

ある点での音の強さのレベルは 100 dB です。音の強さ I を求めてください。

β = 100 dBI0 = 10⁻¹² W/m²
I = µW/m²
3.ふつう
70 dB?10 m40 m

小さな音源が、あらゆる方向に均等に音を出します。音源から 10 m の距離でのレベルは 70 dB です。吸収と反射を無視して、40 m の距離でのレベル β2 を求めてください。

β1 = 70 dBr1 = 10 mr2 = 40 m
β2 = dB
4.ふつう
L = ?n = 3

両端が開いた管 は、第 3 倍音 が 686 Hz になる必要があります。音速は 343 m/s です。管の長さ L を求めてください。

v = 343 m/sn = 3f3 = 686 Hz
L = m
5.むずかしい
θa​ = ?n1​ = 1.55n2​ = 1.52n0​ = 1.00

光ファイバーのコアは n₁ = 1.55、クラッドは n₂ = 1.52 です。空気中からファイバーの端に入った光が、全反射によってなお導かれる、ファイバーの軸に対する最大の角度 θa を求めてください。

n1 = 1.55n2 = 1.52n0 = 1.00
θa = °
6.むずかしい
θa​ = ?n1​ = 1.46n2​ = 1.41n0​ = 1.00

光ファイバーのコアは n₁ = 1.46、クラッドは n₂ = 1.41 です。空気中からファイバーの端に入った光が、全反射によってなお導かれる、ファイバーの軸に対する最大の角度 θa を求めてください。

n1 = 1.46n2 = 1.41n0 = 1.00
θa = °

解答

  1. 1. β = 34.77 dB
  2. 2. I = 10000 µW/m²
  3. 3. β2 = 57.96 dB
  4. 4. L = 0.75 m
  5. 5. θa = 17.67 °
  6. 6. θa = 22.26 °

ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。