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
λ = 0.17 mv = ?f = 2 kHz

空気中の音波 の振動数は 2 kHz、波長は 0.17 m です。その速さ v を求めてください。

f = 2 kHzλ = 0.17 m
v = m/s
2.やさしい
PI = 3 × 10⁻⁵ W/m²

掃除機 の近くの音の強さは 3 × 10⁻⁵ 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 × 10⁻⁵ W/m²I0 = 10⁻¹² W/m²
β = dB
3.ふつう
48.8°90°n1​ = ?空気, n2​ = 1.00

透明なブロックの内部の光は、48.8° を超えるすべての入射角で、空気(n = 1.00)との境界で全反射します。ブロックの屈折率 n1 を求めてください。

θc = 48.8°n2 = 1.00
n1 =
4.ふつう
FF5 cmdo​ = 20 cmf = −30 cm

高さ 5 cm の物体が、焦点距離 30 cm の薄い 発散 レンズの 20 cm 前にあります。像の高さ hi を求めてください(倒立像では負)。

ho = 5 cmdo = 20 cmf = −30 cm
hi = cm
5.むずかしい
θa​ = ?n1​ = 1.62n2​ = 1.52n0​ = 1.00

光ファイバーのコアは n₁ = 1.62、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 = 1.62n2 = 1.52n0 = 1.00
θa = °
6.むずかしい
λ = ?29.1°

1 ミリメートルあたり 600 本の線をもつ回折格子で、あるスペクトル線の次数 2 の極大が、直進方向から 29.1° の位置に見えます。そのスペクトル線の波長 λ を求めてください。

N = 600 mm⁻¹θ2 = 29.1°m = 2
λ = nm

解答

  1. 1. v = 340 m/s
  2. 2. β = 74.77 dB
  3. 3. n1 = 1.329
  4. 4. hi = 3 cm
  5. 5. θa = 34.08 °
  6. 6. λ = 405.3 nm

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。