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
λ = ?v = 1480 m/sf = 1 kHz

水中の音波 の振動数は 1 kHz、速さは 1480 m/s です。その波長 λ を求めてください。

f = 1 kHzv = 1480 m/s
λ = m
2.やさしい
v = ?

屈折率 1.36 の エタノール の中での光の速さ v を求めてください。

n = 1.36c = 3.00 × 10⁸ m/s
v = m/s
3.ふつう
L = ?n = 4

両端が固定された弦 は、120 m/s で波が伝わる中で、第 4 倍音 が 300 Hz になる必要があります。その長さ L を求めてください。

v = 120 m/sn = 4f4 = 300 Hz
L = m
4.ふつう
S20 m/sOf = 1000 Hz

1000 Hz の音源が、静止している観測者に向かって 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 = 1000 Hzv = 343 m/svs = 20 m/s
f′ = Hz
5.むずかしい
SO30 m/sf = 40 kHz

静止している駐車センサーが、30 m/s で遠ざかる車に向けて 40 kHz の超音波を送ります。センサーに戻ってくるエコーの振動数 f″ を求めてください(音速 343 m/s)。

f = 40 kHzu = 30 m/sv = 343 m/s
f″ = Hz
6.むずかしい
λ = ?46.1°

1 ミリメートルあたり 600 本の線をもつ回折格子で、あるスペクトル線の次数 2 の極大が、直進方向から 46.1° 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 = 600 mm⁻¹θ2 = 46.1°m = 2
λ = nm

解答

  1. 1. λ = 1.48 m
  2. 2. v = 2.206 × 10⁸ m/s
  3. 3. L = 0.8 m
  4. 4. f′ = 1062 Hz
  5. 5. f″ = 33566 Hz
  6. 6. λ = 600.5 nm

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。