長さ 1 m、質量 15 g の弦が、張力 100 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。
解答つき波・音・光学ワークシート
1.やさしい
L = 1 mm = 15 gT = 100 N
v = m/s
2.やさしい
グリセリン(n = 1.47)の中の光線が、フリントガラス(n = 1.62)との平らな境界に、法線に対して 40° で当たります。法線から測った屈折角 θ2 を求めてください。
n1 = 1.47n2 = 1.62θ1 = 40°
θ2 = °
3.ふつう
物体が、焦点距離 15 cm の薄い 収束 レンズの 20 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 = 20 cmf = 15 cm
di = cm
4.ふつう
両端が開いた管 は、第 4 倍音 が 1715 Hz になる必要があります。音速は 343 m/s です。管の長さ L を求めてください。
v = 343 m/sn = 4f4 = 1715 Hz
L = m
5.むずかしい
波長 532 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 3 m 先にあります。中央の明線から 3 番目の明線までの距離 y3 を求めてください。
λ = 532 nmd = 0.3 mmL = 3 mm = 3
y3 = mm
6.むずかしい
回折格子に 1 ミリメートルあたり 100 本の線があります。波長 450 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 = 100 mm⁻¹λ = 450 nm
mmax =
解答
- 1. v = 81.65 m/s
- 2. θ2 = 35.68 °
- 3. di = 60 cm
- 4. L = 0.4 m
- 5. y3 = 15.96 mm
- 6. mmax = 22
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。