長さ 1 m、質量 5 g の弦が、張力 120 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。
解答つき波・音・光学ワークシート
1.やさしい
L = 1 mm = 5 gT = 120 N
v = m/s
2.やさしい
グリセリン(n = 1.47)の中の光線が、フリントガラス(n = 1.62)との平らな境界に、法線に対して 70° 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。
n1 = 1.47n2 = 1.62θ1 = 70°
θ2 = °
3.ふつう
光が ダイヤモンド(n = 2.42)の中を、フリントガラス(n = 1.62)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 = 2.42n2 = 1.62
θc = °
4.ふつう
両端が固定された弦 は、240 m/s で波が伝わる中で、第 3 倍音 が 554 Hz になる必要があります。その長さ L を求めてください。
v = 240 m/sn = 3f3 = 554 Hz
L = m
5.むずかしい
回折格子に 1 ミリメートルあたり 1200 本の線があります。波長 450 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 = 1200 mm⁻¹λ = 450 nm
mmax =
6.むずかしい
2 枚の薄いレンズが同じ光軸上に 30 cm 離れて置かれています:レンズ 1 は f₁ = 10 cm、レンズ 2 は f₂ = 15 cm です。物体はレンズ 1 の 12 cm 前にあります。レンズ 2 から測った最終的な像の位置 di2 を求めてください(レンズ 2 より先が正、実像が正の規則)。
f1 = 10 cmf2 = 15 cms = 30 cmdo = 12 cm
di2 = cm
解答
- 1. v = 154.9 m/s
- 2. θ2 = 58.5 °
- 3. θc = 42.02 °
- 4. L = 0.6498 m
- 5. mmax = 1
- 6. di2 = 10 cm
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。