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 405 nm の光が 水(n = 1.33)に入ります。物質内での波長 λ を求めてください。

n = 1.33λ0 = 405 nm
λ = nm
2.やさしい
λ = 1.48 mv = ?f = 1 kHz

水中の音波 の振動数は 1 kHz、波長は 1.48 m です。その速さ v を求めてください。

f = 1 kHzλ = 1.48 m
v = m/s
3.ふつう
L = 0.75 mn = 1

両端が開いた管 の長さは 0.75 m です。音速は 343 m/s です。その 基本振動(第 1 倍音) の振動数 f1 を求めてください。

v = 343 m/sn = 1L = 0.75 m
f1 = Hz
4.ふつう
θc = ?90°フリントガラス, n1​ = 1.62エタノール, n2​ = 1.36

光が フリントガラス(n = 1.62)の中を、エタノール(n = 1.36)との平らな境界に向かって進みます。それを超えると全反射する臨界角 θc を求めてください。

n1 = 1.62n2 = 1.36
θc = °
5.むずかしい
λ = 656 nmθ3​ = ?

波長 656 nm の光が、1 ミリメートルあたり 100 本の線をもつ回折格子に直角に当たります。次数 3 の極大の角度 θ3 を求めてください。

N = 100 mm⁻¹λ = 656 nmm = 3
θ3 = °
6.むずかしい
θa​ = ?n1​ = 1.52n2​ = 1.44n0​ = 1.00

光ファイバーのコアは n₁ = 1.52、クラッドは n₂ = 1.44 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 = 1.52n2 = 1.44n0 = 1.00
θa = °

解答

  1. 1. λ = 304.5 nm
  2. 2. v = 1480 m/s
  3. 3. f1 = 228.7 Hz
  4. 4. θc = 57.09 °
  5. 5. θ3 = 11.35 °
  6. 6. θa = 29.12 °

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。