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
20°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 20° 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 = 20°
θ2 = °
2.やさしい
Pβ = 55 dB

ある点での音の強さのレベルは 55 dB です。音の強さ I を求めてください。

β = 55 dBI0 = 10⁻¹² W/m²
I = µW/m²
3.ふつう
Pβ = ?r = 3 m

小さなスピーカーが、あらゆる方向に均等に 2 W の音のパワーを放射します。3 m の距離での音の強さのレベル β を求めてください。

P = 2 Wr = 3 mI0 = 10⁻¹² W/m²
β = dB
4.ふつう
Pβ = ?r = 5 m

小さなスピーカーが、あらゆる方向に均等に 2 W の音のパワーを放射します。5 m の距離での音の強さのレベル β を求めてください。

P = 2 Wr = 5 mI0 = 10⁻¹² W/m²
β = dB
5.むずかしい
f1​ = 5 cmf2​ = 8 cm20 cm10 cm

2 枚の薄いレンズが同じ光軸上に 10 cm 離れて置かれています:レンズ 1 は f₁ = 5 cm、レンズ 2 は f₂ = 8 cm です。物体はレンズ 1 の 20 cm 前にあります。レンズ 2 から測った最終的な像の位置 di2 を求めてください(レンズ 2 より先が正、実像が正の規則)。

f1 = 5 cmf2 = 8 cms = 10 cmdo = 20 cm
di2 = cm
6.むずかしい
θa​ = ?n1​ = 1.5n2​ = 1.47n0​ = 1.00

光ファイバーのコアは n₁ = 1.5、クラッドは n₂ = 1.47 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 = 1.5n2 = 1.47n0 = 1.00
θa = °

解答

  1. 1. θ2 = 18.08 °
  2. 2. I = 0.3162 µW/m²
  3. 3. β = 102.5 dB
  4. 4. β = 98.04 dB
  5. 5. di2 = −5.714 cm
  6. 6. θa = 17.37 °

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。