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 = 3.409 mv = 3.00 × 10⁸ m/sf = ?

電波 は波長 3.409 m で、速さ 3.00 × 10⁸ m/s で進みます。その振動数 f を求めてください。

λ = 3.409 mv = 3.00 × 10⁸ m/s
f = MHz
2.やさしい
λ = ?

真空中で波長 405 nm の光が クラウンガラス(n = 1.50)に入ります。物質内での波長 λ を求めてください。

n = 1.50λ0 = 405 nm
λ = nm
3.ふつう
65 dB?2 m6 m

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 65 dB です。吸収と反射を無視して、6 m の距離でのレベル β2 を求めてください。

β1 = 65 dBr1 = 2 mr2 = 6 m
β2 = dB
4.ふつう
FFdo​ = 12 cmf = 20 cm

物体が、焦点距離 20 cm の薄い 収束 レンズの 12 cm 前にあります。像の距離 di を求めてください。符号の規則は 1/f = 1/do + 1/di を使います(発散レンズでは f < 0、虚像では di < 0)。

do = 12 cmf = 20 cm
di = cm
5.むずかしい
λ = 633 nmθ

回折格子に 1 ミリメートルあたり 400 本の線があります。波長 633 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 = 400 mm⁻¹λ = 633 nm
mmax =
6.むずかしい
θa​ = ?n1​ = 1.48n2​ = 1.46n0​ = 1.00

光ファイバーのコアは n₁ = 1.48、クラッドは n₂ = 1.46 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 = 1.48n2 = 1.46n0 = 1.00
θa = °

解答

  1. 1. f = 88 MHz
  2. 2. λ = 270 nm
  3. 3. β2 = 55.46 dB
  4. 4. di = −30 cm
  5. 5. mmax = 3
  6. 6. θa = 14.03 °

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。