静かな図書館 の近くの音の強さは 3 × 10⁻⁹ W/m² です。デシベルで表した音の強さのレベル β を求めてください。
解答つき波・音・光学ワークシート
1.やさしい
I = 3 × 10⁻⁹ W/m²I0 = 10⁻¹² W/m²
β = dB
2.やさしい
水面波 は波長 3 m で、速さ 3 m/s で進みます。その振動数 f を求めてください。
λ = 3 mv = 3 m/s
f = Hz
3.ふつう
光が ダイヤモンド(n = 2.42)の中を、アクリル(n = 1.49)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 = 2.42n2 = 1.49
θc = °
4.ふつう
高さ 2 cm の物体が、焦点距離 5 cm の薄い 発散 レンズの 6 cm 前にあります。像の高さ hi を求めてください(倒立像では負)。
ho = 2 cmdo = 6 cmf = −5 cm
hi = cm
5.むずかしい
回折格子に 1 ミリメートルあたり 800 本の線があります。波長 589 nm の光が直角に当たります。見える明るい極大の最高次数 mmax はいくつですか?
N = 800 mm⁻¹λ = 589 nm
mmax =
6.むずかしい
2 枚の薄いレンズが同じ光軸上に 50 cm 離れて置かれています:レンズ 1 は f₁ = 20 cm、レンズ 2 は f₂ = −20 cm です。物体はレンズ 1 の 50 cm 前にあります。レンズ 2 から測った最終的な像の位置 di2 を求めてください(レンズ 2 より先が正、実像が正の規則)。
f1 = 20 cmf2 = −20 cms = 50 cmdo = 50 cm
di2 = cm
解答
- 1. β = 34.77 dB
- 2. f = 1 Hz
- 3. θc = 38 °
- 4. hi = 0.9091 cm
- 5. mmax = 2
- 6. di2 = −9.091 cm
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。