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
v = 2.04 × 10⁸ m/s

光は透明な物質の中を 2.04 × 10⁸ m/s で進みます。その屈折率 n を求めてください。

v = 2.04 × 10⁸ m/sc = 3.00 × 10⁸ m/s
n =
2.やさしい
L = 0.5 m

長さ 0.5 m、質量 10 g の弦が、張力 60 N で張られています。その上を伝わる横波の速さ v を求めてください。

L = 0.5 mm = 10 gT = 60 N
v = m/s
3.ふつう
L = 0.6 mn = 3

両端が固定された弦 の長さは 0.6 m で、その上を波が 100 m/s で伝わります。その 第 3 倍音 の振動数 f3 を求めてください。

v = 100 m/sn = 3L = 0.6 m
f3 = Hz
4.ふつう
L = ?n = 1

一端が閉じた管 は、基本振動(第 1 倍音) が 143 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 = 1f1 = 143 Hz
L = m
5.むずかしい
λ = 500 nmθ3​ = ?

波長 500 nm の光が、1 ミリメートルあたり 100 本の線をもつ回折格子に直角に当たります。次数 3 の極大の角度 θ3 を求めてください。

N = 100 mm⁻¹λ = 500 nmm = 3
θ3 = °
6.むずかしい
λ = 633 nmd = 0.15 mmL = 1.5 m

波長 633 nm の光が、0.15 mm 離れた 2 本のスリットに当たります。スクリーンは 1.5 m 先にあります。隣り合う明線の間隔 Δy を求めてください。

λ = 633 nmd = 0.15 mmL = 1.5 m
Δy = mm

解答

  1. 1. n = 1.471
  2. 2. v = 54.77 m/s
  3. 3. f3 = 250 Hz
  4. 4. L = 0.5997 m
  5. 5. θ3 = 8.627 °
  6. 6. Δy = 6.33 mm

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。