光は透明な物質の中を 2.21 × 10⁸ m/s で進みます。その屈折率 n 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
v = 2.21 × 10⁸ m/sc = 3.00 × 10⁸ m/s
n =
2.やさしい
掃除機 の近くの音の強さは 1 × 10⁻⁵ 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。
I = 1 × 10⁻⁵ W/m²I0 = 10⁻¹² W/m²
β = dB
3.ふつう
10 m/s で動く 1200 Hz の音源と、5 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 = 1200 Hzv = 343 m/svs = 10 m/svo = 5 m/s
f′ = Hz
4.ふつう
34 m/s で動く 440 Hz の音源と、20 m/s で動く観測者が、互いに遠ざかっています。 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 = 440 Hzv = 343 m/svs = 34 m/svo = 20 m/s
f′ = Hz
5.むずかしい
2 枚の薄いレンズが同じ光軸上に 15 cm 離れて置かれています:レンズ 1 は f₁ = 5 cm、レンズ 2 は f₂ = 20 cm です。物体はレンズ 1 の 20 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 = 5 cmf2 = 20 cms = 15 cmdo = 20 cm
di2 = cm
6.むずかしい
波長 650 nm の光が、0.3 mm 離れた 2 本のスリットに当たります。スクリーンは 2.5 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 = 650 nmd = 0.3 mmL = 2.5 mm = 1
y1 = mm
解答
- 1. n = 1.357
- 2. β = 70 dB
- 3. f′ = 1254 Hz
- 4. f′ = 377 Hz
- 5. di2 = −14.29 cm
- 6. y1 = 5.417 mm
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。