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
v = 2.01 × 10⁸ m/s

光は透明な物質の中を 2.01 × 10⁸ m/s で進みます。その屈折率 n を求めてください。

v = 2.01 × 10⁸ m/sc = 3.00 × 10⁸ m/s
n =
2.やさしい
L = 0.6 m

長さ 0.6 m、質量 20 g の弦が、張力 80 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 = 20 gT = 80 N
v = m/s
3.ふつう
S10 m/sOf = 440 Hz

440 Hz の音源が、静止している観測者から遠ざかるように 10 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 = 440 Hzv = 343 m/svs = 10 m/s
f′ = Hz
4.ふつう
Pβ = ?r = 2 m

小さなスピーカーが、あらゆる方向に均等に 2 W の音のパワーを放射します。2 m の距離での音の強さのレベル β を求めてください。

P = 2 Wr = 2 mI0 = 10⁻¹² W/m²
β = dB
5.むずかしい
Fdo​ = 25 cmR = 24 cm

物体が、曲率半径 24 cm の 凸面 鏡の 25 cm 前にあります。像の距離 di を求めてください。鏡の前の像(実像)では正、鏡の後ろの像(虚像)では負とします。

do = 25 cmR = 24 cm
di = cm
6.むずかしい
θn1​ = 1.48n2​ = 1.43n0​ = 1.00

光ファイバーのコアは n₁ = 1.48、クラッドは n₂ = 1.43 です。その開口数 NA を求めてください。

n1 = 1.48n2 = 1.43
NA =

解答

  1. 1. n = 1.493
  2. 2. v = 48.99 m/s
  3. 3. f′ = 427.5 Hz
  4. 4. β = 106 dB
  5. 5. di = −8.108 cm
  6. 6. NA = 0.3814

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。