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 = 90 dB

ある点での音の強さのレベルは 90 dB です。音の強さ I を求めてください。

β = 90 dBI0 = 10⁻¹² W/m²
I = µW/m²
2.やさしい
30°θ₂ = ?アクリル, n1​ = 1.49ダイヤモンド, n2​ = 2.42

アクリル(n = 1.49)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 30° 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 = 1.49n2 = 2.42θ1 = 30°
θ2 = °
3.ふつう
FFdo​ = 40 cmf = 30 cm

物体が、焦点距離 30 cm の薄い 収束 レンズの 40 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 = 40 cmf = 30 cm
di = cm
4.ふつう
L = 0.75 mn = 3

一端が閉じた管 の長さは 0.75 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 = 0.75 m
f3 = Hz
5.むずかしい
λ = 650 nmd = 0.1 mmL = 2.5 my = ?

波長 650 nm の光が、0.1 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 1 番目の明線までの距離 y1 を求めてください。

λ = 650 nmd = 0.1 mmL = 2.5 mm = 1
y1 = mm
6.むずかしい
SO20 m/sf = 30 kHz

静止しているセンサーが、20 m/s で近づいてくる車に向けて 30 kHz の超音波を送り、エコーを発した信号と混合します。うなりの振動数 fb を求めてください(音速 343 m/s)。

f = 30 kHzu = 20 m/sv = 343 m/s
fb = Hz

解答

  1. 1. I = 1000 µW/m²
  2. 2. θ2 = 17.93 °
  3. 3. di = 120 cm
  4. 4. f3 = 343 Hz
  5. 5. y1 = 16.25 mm
  6. 6. fb = 3715 Hz

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。