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。

名前: ____________________   日付: ____________

1.やさしい
L = 2.5 m

長さ 2.5 m、質量 6 g の弦が、張力 60 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 = 2.5 mm = 6 gT = 60 N
v = m/s
2.やさしい
λ = ?v = 340 m/sf = 440 Hz

空気中の音波 の振動数は 440 Hz、速さは 340 m/s です。その波長 λ を求めてください。

f = 440 Hzv = 340 m/s
λ = m
3.ふつう
θc = ?90°エタノール, n1​ = 1.36水, n2​ = 1.33

光が エタノール(n = 1.36)の中を、水(n = 1.33)との平らな境界に向かって進みます。それを超えると全反射する臨界角 θc を求めてください。

n1 = 1.36n2 = 1.33
θc = °
4.ふつう
FFdo​ = 12 cmf = 25 cm

物体が、焦点距離 25 cm の薄い 収束 レンズの 12 cm 前にあります。倍率 m を求めてください(倒立像では負)。

do = 12 cmf = 25 cm
m =
5.むずかしい
λ = 450 nmd = 0.4 mmL = 1 my = ?

波長 450 nm の光が、0.4 mm 離れた 2 本のスリットに当たります。スクリーンは 1 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 = 450 nmd = 0.4 mmL = 1 mm = 1
y1 = mm
6.むずかしい
θa​ = ?n1​ = 1.62n2​ = 1.6n0​ = 1.00

光ファイバーのコアは n₁ = 1.62、クラッドは n₂ = 1.6 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 = 1.62n2 = 1.6n0 = 1.00
θa = °

解答

  1. 1. v = 158.1 m/s
  2. 2. λ = 0.7727 m
  3. 3. θc = 77.94 °
  4. 4. m = 1.923
  5. 5. y1 = 1.125 mm
  6. 6. θa = 14.7 °

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。