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 = ?エタノール, n1​ = 1.36ダイヤモンド, n2​ = 2.42

エタノール(n = 1.36)の中の光線が、ダイヤモンド(n = 2.42)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 = 1.36n2 = 2.42θ1 = 55°
θ2 = °
2.やさしい
L = 2.5 m

長さ 2.5 m、質量 8 g の弦が、張力 120 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 = 2.5 mm = 8 gT = 120 N
v = m/s
3.ふつう
L = 1.2 mn = 3

一端が閉じた管 の長さは 1.2 m です。音速は 343 m/s です。その 第 3 倍音 の振動数 f3 を求めてください。

v = 343 m/sn = 3L = 1.2 m
f3 = Hz
4.ふつう
SO5 m/sf = 1000 Hz

観測者が、静止している 1000 Hz の音源に向かって 5 m/s で動いています。 音速は 343 m/s です。観測者に聞こえる振動数 f′ を求めてください。

f = 1000 Hzv = 343 m/svo = 5 m/s
f′ = Hz
5.むずかしい
λ = 589 nmd = 0.15 mmL = 1.2 my = ?

波長 589 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 1.2 m 先にあります。中央の明線から 5 番目の明線までの距離 y5 を求めてください。

λ = 589 nmd = 0.15 mmL = 1.2 mm = 5
y5 = mm
6.むずかしい
θn1​ = 1.46n2​ = 1.43n0​ = 1.00

光ファイバーのコアは n₁ = 1.46、クラッドは n₂ = 1.43 です。その開口数 NA を求めてください。

n1 = 1.46n2 = 1.43
NA =

解答

  1. 1. θ2 = 27.41 °
  2. 2. v = 193.6 m/s
  3. 3. f3 = 214.4 Hz
  4. 4. f′ = 1015 Hz
  5. 5. y5 = 23.56 mm
  6. 6. NA = 0.2944

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。