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 = 1.328 mv = 340 m/sf = ?

空気中の音波 は波長 1.328 m で、速さ 340 m/s で進みます。その振動数 f を求めてください。

λ = 1.328 mv = 340 m/s
f = Hz
2.やさしい
v = 2 × 10⁸ m/s

光は透明な物質の中を 2 × 10⁸ m/s で進みます。その屈折率 n を求めてください。

v = 2 × 10⁸ m/sc = 3.00 × 10⁸ m/s
n =
3.ふつう
SO20 m/sf = 300 Hz

観測者が、静止している 300 Hz の音源に向かって 20 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 = 300 Hzv = 343 m/svo = 20 m/s
f′ = Hz
4.ふつう
FFdo​ = 6 cmf = 15 cm

物体が、焦点距離 15 cm の薄い 収束 レンズの 6 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 = 6 cmf = 15 cm
di = cm
5.むずかしい
λ = 550 nma = 0.08 mm

波長 550 nm の光が、幅 0.08 mm の単スリットを通ります。直進方向から測った 1 番目の暗線の角度 θ1 を求めてください。

λ = 550 nma = 0.08 mmm = 1
θ1 = °
6.むずかしい
θn1​ = 1.48n2​ = 1.38n0​ = 1.00

光ファイバーのコアは n₁ = 1.48、クラッドは n₂ = 1.38 です。その開口数 NA を求めてください。

n1 = 1.48n2 = 1.38
NA =

解答

  1. 1. f = 256 Hz
  2. 2. n = 1.5
  3. 3. f′ = 317.5 Hz
  4. 4. di = −10 cm
  5. 5. θ1 = 0.3939 °
  6. 6. NA = 0.5348

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。