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
30°θ₂ = ?エタノール, n1​ = 1.36アクリル, n2​ = 1.49

エタノール(n = 1.36)の中の光線が、アクリル(n = 1.49)との平らな境界に、法線に対して 30° 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 = 1.36n2 = 1.49θ1 = 30°
θ2 = °
2.やさしい
Pβ = 55 dB

ある点での音の強さのレベルは 55 dB です。音の強さ I を求めてください。

β = 55 dBI0 = 10⁻¹² W/m²
I = µW/m²
3.ふつう
FF1.5 cmdo​ = 25 cmf = 15 cm

高さ 1.5 cm の物体が、焦点距離 15 cm の薄い 収束 レンズの 25 cm 前にあります。像の高さ hi を求めてください(倒立像では負)。

ho = 1.5 cmdo = 25 cmf = 15 cm
hi = cm
4.ふつう
S20 m/sOf = 400 Hz

400 Hz の音源が、静止している観測者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/svs = 20 m/s
f′ = Hz
5.むずかしい
θa​ = ?n1​ = 1.55n2​ = 1.45n0​ = 1.00

光ファイバーのコアは n₁ = 1.55、クラッドは n₂ = 1.45 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 = 1.45n0 = 1.00
θa = °
6.むずかしい
θa​ = ?n1​ = 1.55n2​ = 1.5n0​ = 1.00

光ファイバーのコアは n₁ = 1.55、クラッドは n₂ = 1.5 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 = 1.5n0 = 1.00
θa = °

解答

  1. 1. θ2 = 27.15 °
  2. 2. I = 0.3162 µW/m²
  3. 3. hi = −2.25 cm
  4. 4. f′ = 378 Hz
  5. 5. θa = 33.21 °
  6. 6. θa = 22.99 °

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。