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
λ = ?

真空中で波長 532 nm の光が アクリル(n = 1.49)に入ります。物質内での波長 λ を求めてください。

n = 1.49λ0 = 532 nm
λ = nm
2.やさしい
v = ?

屈折率 2.42 の ダイヤモンド の中での光の速さ v を求めてください。

n = 2.42c = 3.00 × 10⁸ m/s
v = m/s
3.ふつう
L = 0.5 mn = 5

両端が開いた管 の長さは 0.5 m です。音速は 343 m/s です。その 第 5 倍音 の振動数 f5 を求めてください。

v = 343 m/sn = 5L = 0.5 m
f5 = Hz
4.ふつう
S20 m/sOf = 800 Hz

800 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 = 800 Hzv = 343 m/svs = 20 m/s
f′ = Hz
5.むずかしい
λ = 550 nmd = 0.5 mmL = 1.5 m

波長 550 nm の光が、0.5 mm 離れた 2 本のスリットに当たります。スクリーンは 1.5 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 = 0.5 mmL = 1.5 m
Δy = mm
6.むずかしい
SO15 m/sf = 40 kHz

静止しているセンサーが、15 m/s で近づいてくる車に向けて 40 kHz の超音波を送り、エコーを発した信号と混合します。うなりの振動数 fb を求めてください(音速 343 m/s)。

f = 40 kHzu = 15 m/sv = 343 m/s
fb = Hz

解答

  1. 1. λ = 357 nm
  2. 2. v = 1.24 × 10⁸ m/s
  3. 3. f5 = 1715 Hz
  4. 4. f′ = 755.9 Hz
  5. 5. Δy = 1.65 mm
  6. 6. fb = 3659 Hz

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。