芝刈り機 の近くの音の強さは 4 × 10⁻⁴ W/m² です。デシベルで表した音の強さのレベル β 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
I = 4 × 10⁻⁴ W/m²I0 = 10⁻¹² W/m²
β = dB
2.やさしい
フリントガラス(n = 1.62)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 20° 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 = 1.62n2 = 2.42θ1 = 20°
θ2 = °
3.ふつう
20 m/s で動く 1000 Hz の音源と、20 m/s で動く観測者が、互いに近づいています。 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 = 1000 Hzv = 343 m/svs = 20 m/svo = 20 m/s
f′ = Hz
4.ふつう
小さな音源が、あらゆる方向に均等に音を出します。音源から 2 m の距離でのレベルは 100 dB です。吸収と反射を無視して、20 m の距離でのレベル β2 を求めてください。
β1 = 100 dBr1 = 2 mr2 = 20 m
β2 = dB
5.むずかしい
波長 550 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 2 m 先にあります。隣り合う明線の間隔 Δy を求めてください。
λ = 550 nmd = 0.4 mmL = 2 m
Δy = mm
6.むずかしい
0.4 mm 離れた 2 本のスリットに単色光を当てます。1 m 先のスクリーンで、4 番目の明線は中央の縞から 6.5 mm の位置にあります。波長 λ を求めてください。
d = 0.4 mmL = 1 my4 = 6.5 mmm = 4
λ = nm
解答
- 1. β = 86.02 dB
- 2. θ2 = 13.24 °
- 3. f′ = 1124 Hz
- 4. β2 = 80 dB
- 5. Δy = 2.75 mm
- 6. λ = 650 nm
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。