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 = ?

真空中で波長 405 nm の光が フリントガラス(n = 1.62)に入ります。物質内での波長 λ を求めてください。

n = 1.62λ0 = 405 nm
λ = nm
2.やさしい
v = ?

屈折率 2.42 の ダイヤモンド の中での光の速さ v を求めてください。

n = 2.42c = 3.00 × 10⁸ m/s
v = m/s
3.ふつう
SO15 m/sf = 1200 Hz

観測者が、静止している 1200 Hz の音源から遠ざかるように 15 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 = 1200 Hzv = 343 m/svo = 15 m/s
f′ = Hz
4.ふつう
S15 m/sOf = 500 Hz

500 Hz の音源が、静止している観測者に向かって 15 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 = 500 Hzv = 343 m/svs = 15 m/s
f′ = Hz
5.むずかしい
λ = ?d = 0.1 mmL = 2.5 m45 mm

0.1 mm 離れた 2 本のスリットに単色光を当てます。2.5 m 先のスクリーンで、4 番目の明線は中央の縞から 45 mm の位置にあります。波長 λ を求めてください。

d = 0.1 mmL = 2.5 my4 = 45 mmm = 4
λ = nm
6.むずかしい
θa​ = ?n1​ = 1.52n2​ = 1.51n0​ = 1.00

光ファイバーのコアは n₁ = 1.52、クラッドは n₂ = 1.51 です。空気中からファイバーの端に入った光が、全反射によってなお導かれる、ファイバーの軸に対する最大の角度 θa を求めてください。

n1 = 1.52n2 = 1.51n0 = 1.00
θa = °

解答

  1. 1. λ = 250 nm
  2. 2. v = 1.24 × 10⁸ m/s
  3. 3. f′ = 1148 Hz
  4. 4. f′ = 522.9 Hz
  5. 5. λ = 450 nm
  6. 6. θa = 10.02 °

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。