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 = 3.00 × 10⁸ m/sf = 88 MHz

電波 の振動数は 88 MHz、速さは 3.00 × 10⁸ m/s です。その波長 λ を求めてください。

f = 88 MHzv = 3.00 × 10⁸ m/s
λ = m
2.やさしい
L = 0.8 m

長さ 0.8 m、質量 15 g の弦が、張力 250 N で張られています。その上を伝わる横波の速さ v を求めてください。

L = 0.8 mm = 15 gT = 250 N
v = m/s
3.ふつう
SO20 m/sf = 800 Hz

観測者が、静止している 800 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 = 800 Hzv = 343 m/svo = 20 m/s
f′ = Hz
4.ふつう
S34 m/sOf = 1200 Hz

1200 Hz の音源が、静止している観測者から遠ざかるように 34 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/svs = 34 m/s
f′ = Hz
5.むずかしい
λ = 405 nmθ

回折格子に 1 ミリメートルあたり 500 本の線があります。波長 405 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 = 500 mm⁻¹λ = 405 nm
mmax =
6.むずかしい
SO5 m/sf = 25 kHz

静止しているセンサーが、5 m/s で遠ざかる車に向けて 25 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 = 25 kHzu = 5 m/sv = 343 m/s
fb = Hz

解答

  1. 1. λ = 3.409 m
  2. 2. v = 115.5 m/s
  3. 3. f′ = 846.6 Hz
  4. 4. f′ = 1092 Hz
  5. 5. mmax = 4
  6. 6. fb = 718.4 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。