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
Pβ = 65 dB

ある点での音の強さのレベルは 65 dB です。音の強さ I を求めてください。

β = 65 dBI0 = 10⁻¹² W/m²
I = µW/m²
2.やさしい
55°θ₂ = ?グリセリン, n1​ = 1.47アクリル, n2​ = 1.49

グリセリン(n = 1.47)の中の光線が、アクリル(n = 1.49)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 = 1.49θ1 = 55°
θ2 = °
3.ふつう
L = 1.2 mn = 3

両端が固定された弦 の長さは 1.2 m で、その上を波が 180 m/s で伝わります。その 第 3 倍音 の振動数 f3 を求めてください。

v = 180 m/sn = 3L = 1.2 m
f3 = Hz
4.ふつう
FFdo​ = 20 cmf = −30 cm

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 = 20 cmf = −30 cm
di = cm
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 = 480 nmd = 0.15 mmL = 2.5 my = ?

波長 480 nm の光が、0.15 mm 離れた 2 本のスリットに当たります。スクリーンは 2.5 m 先にあります。中央の明線から 3 番目の明線までの距離 y3 を求めてください。

λ = 480 nmd = 0.15 mmL = 2.5 mm = 3
y3 = mm

解答

  1. 1. I = 3.162 µW/m²
  2. 2. θ2 = 53.92 °
  3. 3. f3 = 225 Hz
  4. 4. di = −12 cm
  5. 5. θa = 10.02 °
  6. 6. y3 = 24 mm

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。