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
L = 0.6 m

長さ 0.6 m、質量 4 g の弦が、張力 60 N で張られています。その上を伝わる横波の速さ v を求めてください。

L = 0.6 mm = 4 gT = 60 N
v = m/s
2.やさしい
PI = 1 × 10⁻² W/m²

ロックコンサート の近くの音の強さは 1 × 10⁻² 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 × 10⁻² W/m²I0 = 10⁻¹² W/m²
β = dB
3.ふつう
FFdo​ = 50 cmf = 20 cm

物体が、焦点距離 20 cm の薄い 収束 レンズの 50 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 = 50 cmf = 20 cm
di = cm
4.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
5.むずかしい
λ = 633 nma = 0.05 mmL = 2.5 m

波長 633 nm の光が、幅 0.05 mm の単スリットを通ります。2.5 m 先のスクリーン上の、中央の明るい極大の幅 w(両側の最初の暗線の間)を求めてください。

λ = 633 nma = 0.05 mmL = 2.5 m
w = mm
6.むずかしい
λ = ?23.6°

1 ミリメートルあたり 800 本の線をもつ回折格子で、あるスペクトル線の次数 1 の極大が、直進方向から 23.6° の位置に見えます。そのスペクトル線の波長 λ を求めてください。

N = 800 mm⁻¹θ1 = 23.6°m = 1
λ = nm

解答

  1. 1. v = 94.87 m/s
  2. 2. β = 100 dB
  3. 3. di = 33.33 cm
  4. 4. β2 = 55.46 dB
  5. 5. w = 63.3 mm
  6. 6. λ = 500.4 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。