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 = 1.5 m

長さ 1.5 m、質量 6 g の弦を、横波が 122.5 m/s で伝わっています。弦の張力 T を求めてください。

L = 1.5 mm = 6 gv = 122.5 m/s
T = N
2.やさしい
λ = ?v = 343 m/sf = 256 Hz

空気中の音波 の振動数は 256 Hz、速さは 343 m/s です。その波長 λ を求めてください。

f = 256 Hzv = 343 m/s
λ = m
3.ふつう
L = 1.2 mn = 7

一端が閉じた管 の長さは 1.2 m です。音速は 343 m/s です。その 第 7 倍音 の振動数 f7 を求めてください。

v = 343 m/sn = 7L = 1.2 m
f7 = Hz
4.ふつう
FFdo​ = 25 cmf = −15 cm

物体が、焦点距離 15 cm の薄い 発散 レンズの 25 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 = 25 cmf = −15 cm
di = cm
5.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 = °
6.むずかしい
λ = ?d = 0.15 mmL = 1.5 m27.5 mm

0.15 mm 離れた 2 本のスリットに単色光を当てます。1.5 m 先のスクリーンで、5 番目の明線は中央の縞から 27.5 mm の位置にあります。波長 λ を求めてください。

d = 0.15 mmL = 1.5 my5 = 27.5 mmm = 5
λ = nm

解答

  1. 1. T = 60.02 N
  2. 2. λ = 1.34 m
  3. 3. f7 = 500.2 Hz
  4. 4. di = −9.375 cm
  5. 5. θa = 14.03 °
  6. 6. λ = 550 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。