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 = 343 m/sf = 200 Hz

空気中の音波 の振動数は 200 Hz、速さは 343 m/s です。その波長 λ を求めてください。

f = 200 Hzv = 343 m/s
λ = m
2.やさしい
v = ?

屈折率 1.47 の グリセリン の中での光の速さ v を求めてください。

n = 1.47c = 3.00 × 10⁸ m/s
v = m/s
3.ふつう
L = 0.65 mn = 2

両端が固定された弦 の長さは 0.65 m で、その上を波が 120 m/s で伝わります。その 第 2 倍音 の振動数 f2 を求めてください。

v = 120 m/sn = 2L = 0.65 m
f2 = Hz
4.ふつう
L = 0.5 mn = 5

両端が開いた管 の長さは 0.5 m です。音速は 343 m/s です。その 第 5 倍音 の振動数 f5 を求めてください。

v = 343 m/sn = 5L = 0.5 m
f5 = Hz
5.むずかしい
λ = 633 nmd = 0.5 mmL = 1.5 my = ?

波長 633 nm の光が、0.5 mm 離れた 2 本のスリットに当たります。スクリーンは 1.5 m 先にあります。中央の明線から 4 番目の明線までの距離 y4 を求めてください。

λ = 633 nmd = 0.5 mmL = 1.5 mm = 4
y4 = mm
6.むずかしい
θa​ = ?n1​ = 1.55n2​ = 1.47n0​ = 1.00

光ファイバーのコアは n₁ = 1.55、クラッドは n₂ = 1.47 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 = 1.55n2 = 1.47n0 = 1.00
θa = °

解答

  1. 1. λ = 1.715 m
  2. 2. v = 2.041 × 10⁸ m/s
  3. 3. f2 = 184.6 Hz
  4. 4. f5 = 1715 Hz
  5. 5. y4 = 7.596 mm
  6. 6. θa = 29.44 °

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。