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。

名前: ____________________   日付: ____________

1.やさしい
λ = ?v = 1.5 m/sf = 0.5 Hz

水面波 の振動数は 0.5 Hz、速さは 1.5 m/s です。その波長 λ を求めてください。

f = 0.5 Hzv = 1.5 m/s
λ = m
2.やさしい
λ = 6.86 mv = ?f = 50 Hz

空気中の音波 の振動数は 50 Hz、波長は 6.86 m です。その速さ v を求めてください。

f = 50 Hzλ = 6.86 m
v = m/s
3.ふつう
FFdo​ = 6 cmf = 30 cm

物体が、焦点距離 30 cm の薄い 収束 レンズの 6 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 = 6 cmf = 30 cm
m =
4.ふつう
38°90°n1​ = ?アクリル, n2​ = 1.49

透明なブロックの内部の光は、38° を超えるすべての入射角で、アクリル(n = 1.49)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 = 38°n2 = 1.49
n1 =
5.むずかしい
λ = ?46.8°

1 ミリメートルあたり 500 本の線をもつ回折格子で、あるスペクトル線の次数 3 の極大が、直進方向から 46.8° 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 = 500 mm⁻¹θ3 = 46.8°m = 3
λ = nm
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. λ = 3 m
  2. 2. v = 343 m/s
  3. 3. m = 1.25
  4. 4. n1 = 2.42
  5. 5. λ = 486 nm
  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。