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
55°θ₂ = ?グリセリン, n1​ = 1.47フリントガラス, n2​ = 1.62

グリセリン(n = 1.47)の中の光線が、フリントガラス(n = 1.62)との平らな境界に、法線に対して 55° で当たります。法線から測った屈折角 θ2 を求めてください。

n1 = 1.47n2 = 1.62θ1 = 55°
θ2 = °
2.やさしい
v = 2.01 × 10⁸ m/s

光は透明な物質の中を 2.01 × 10⁸ m/s で進みます。その屈折率 n を求めてください。

v = 2.01 × 10⁸ m/sc = 3.00 × 10⁸ m/s
n =
3.ふつう
FFdo​ = 40 cmf = 25 cm

物体が、焦点距離 25 cm の薄い 収束 レンズの 40 cm 前にあります。像の距離 di を求めてください。符号の規則は 1/f = 1/do + 1/di を使います(発散レンズでは f < 0、虚像では di < 0)。

do = 40 cmf = 25 cm
di = cm
4.ふつう
FFdo​ = 4 cmf = −15 cm

物体が、焦点距離 15 cm の薄い 発散 レンズの 4 cm 前にあります。倍率 m を求めてください(倒立像では負)。

do = 4 cmf = −15 cm
m =
5.むずかしい
λ = 589 nmd = 0.5 mmL = 1.5 my = ?

波長 589 nm の光が、0.5 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。中央の明線から 2 番目の明線までの距離 y2 を求めてください。

λ = 589 nmd = 0.5 mmL = 1.5 mm = 2
y2 = mm
6.むずかしい
θa​ = ?n1​ = 1.52n2​ = 1.5n0​ = 1.00

光ファイバーのコアは n₁ = 1.52、クラッドは n₂ = 1.5 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 = 1.52n2 = 1.5n0 = 1.00
θa = °

解答

  1. 1. θ2 = 48.01 °
  2. 2. n = 1.493
  3. 3. di = 66.67 cm
  4. 4. m = 0.7895
  5. 5. y2 = 3.534 mm
  6. 6. θa = 14.23 °

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。