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 = ?

真空中で波長 589 nm の光が エタノール(n = 1.36)に入ります。物質内での波長 λ を求めてください。

n = 1.36λ0 = 589 nm
λ = nm
2.やさしい
PI = 2.5 × 10⁻¹ W/m²

ロックコンサート の近くの音の強さは 2.5 × 10⁻¹ 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 = 2.5 × 10⁻¹ W/m²I0 = 10⁻¹² W/m²
β = dB
3.ふつう
S20 m/sOf = 400 Hz

400 Hz の音源が、静止している観測者から遠ざかるように 20 m/s で動いています。 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 = 400 Hzv = 343 m/svs = 20 m/s
f′ = Hz
4.ふつう
L = ?n = 2

両端が開いた管 は、第 2 倍音 が 343 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 = 2f2 = 343 Hz
L = m
5.むずかしい
f1​ = 10 cmf2​ = 20 cm20 cm15 cm

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 = 10 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 = 10 cmf2 = 20 cms = 15 cmdo = 20 cm
di2 = cm
6.むずかしい
θn1​ = 1.62n2​ = 1.6n0​ = 1.00

光ファイバーのコアは n₁ = 1.62、クラッドは n₂ = 1.6 です。その開口数 NA を求めてください。

n1 = 1.62n2 = 1.6
NA =

解答

  1. 1. λ = 433.1 nm
  2. 2. β = 114 dB
  3. 3. f′ = 378 Hz
  4. 4. L = 1 m
  5. 5. di2 = 4 cm
  6. 6. NA = 0.2538

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。