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
PI = 6 × 10⁻¹ W/m²

ロックコンサート の近くの音の強さは 6 × 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 = 6 × 10⁻¹ W/m²I0 = 10⁻¹² W/m²
β = dB
2.やさしい
λ = ?v = 1480 m/sf = 100 Hz

水中の音波 の振動数は 100 Hz、速さは 1480 m/s です。その波長 λ を求めてください。

f = 100 Hzv = 1480 m/s
λ = m
3.ふつう
L = ?n = 5

一端が閉じた管 は、第 5 倍音 が 715 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 = 5f5 = 715 Hz
L = m
4.ふつう
FFdo​ = 40 cmf = 12 cm

物体が、焦点距離 12 cm の薄い 収束 レンズの 40 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 = 40 cmf = 12 cm
di = cm
5.むずかしい
SO30 m/sf = 20 kHz

静止しているセンサーが、30 m/s で近づいてくる車に向けて 20 kHz の超音波を送り、エコーを発した信号と混合します。うなりの振動数 fb を求めてください(音速 343 m/s)。

f = 20 kHzu = 30 m/sv = 343 m/s
fb = Hz
6.むずかしい
λ = ?39.7°

1 ミリメートルあたり 1200 本の線をもつ回折格子で、あるスペクトル線の次数 1 の極大が、直進方向から 39.7° の位置に見えます。そのスペクトル線の波長 λ を求めてください。

N = 1200 mm⁻¹θ1 = 39.7°m = 1
λ = nm

解答

  1. 1. β = 117.8 dB
  2. 2. λ = 14.8 m
  3. 3. L = 0.5997 m
  4. 4. di = 17.14 cm
  5. 5. fb = 3834 Hz
  6. 6. λ = 532.3 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。