エタノール(n = 1.36)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 40° 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。
解答つき波・音・光学ワークシート
1.やさしい
n1 = 1.36n2 = 2.42θ1 = 40°
θ2 = °
2.やさしい
長さ 1.5 m、質量 5 g の弦が、張力 20 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 = 1.5 mm = 5 gT = 20 N
v = m/s
3.ふつう
物体が、焦点距離 25 cm の薄い 収束 レンズの 6 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 = 6 cmf = 25 cm
di = cm
4.ふつう
観測者が、静止している 400 Hz の音源から遠ざかるように 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 = 400 Hzv = 343 m/svo = 20 m/s
f′ = Hz
5.むずかしい
波長 633 nm の光が、1 ミリメートルあたり 300 本の線をもつ回折格子に直角に当たります。次数 1 の極大の角度 θ1 を求めてください。
N = 300 mm⁻¹λ = 633 nmm = 1
θ1 = °
6.むずかしい
波長 650 nm の光が、幅 0.15 mm の単スリットを通ります。2.5 m 先のスクリーン上の、中央の明るい極大の幅 w(両側の最初の暗線の間)を求めてください。
λ = 650 nma = 0.15 mmL = 2.5 m
w = mm
解答
- 1. θ2 = 21.18 °
- 2. v = 77.46 m/s
- 3. di = −7.895 cm
- 4. f′ = 376.7 Hz
- 5. θ1 = 10.95 °
- 6. w = 21.67 mm
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。