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
L = 0.5 m

長さ 0.5 m、質量 8 g の弦が、張力 150 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 = 8 gT = 150 N
v = m/s
2.やさしい
L = 0.8 m

長さ 0.8 m、質量 15 g の弦を、横波が 65.32 m/s で伝わっています。弦の張力 T を求めてください。

L = 0.8 mm = 15 gv = 65.32 m/s
T = N
3.ふつう
L = 1 mn = 5

両端が固定された弦 の長さは 1 m で、その上を波が 180 m/s で伝わります。その 第 5 倍音 の振動数 f5 を求めてください。

v = 180 m/sn = 5L = 1 m
f5 = Hz
4.ふつう
θc = ?90°クラウンガラス, n1​ = 1.50空気, n2​ = 1.00

光が クラウンガラス(n = 1.50)の中を、空気(n = 1.00)との平らな境界に向かって進みます。それを超えると全反射する臨界角 θc を求めてください。

n1 = 1.50n2 = 1.00
θc = °
5.むずかしい
θa​ = ?n1​ = 1.52n2​ = 1.51n0​ = 1.00

光ファイバーのコアは n₁ = 1.52、クラッドは n₂ = 1.51 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 = 1.51n0 = 1.00
θa = °
6.むずかしい
λ = 633 nma = 0.1 mm

波長 633 nm の光が、幅 0.1 mm の単スリットを通ります。直進方向から測った 2 番目の暗線の角度 θ2 を求めてください。

λ = 633 nma = 0.1 mmm = 2
θ2 = °

解答

  1. 1. v = 96.82 m/s
  2. 2. T = 80 N
  3. 3. f5 = 450 Hz
  4. 4. θc = 41.81 °
  5. 5. θa = 10.02 °
  6. 6. θ2 = 0.7254 °

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。