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 = 5.781 mv = 1480 m/sf = ?

水中の音波 は波長 5.781 m で、速さ 1480 m/s で進みます。その振動数 f を求めてください。

λ = 5.781 mv = 1480 m/s
f = Hz
2.やさしい
v = ?

屈折率 1.50 の クラウンガラス の中での光の速さ v を求めてください。

n = 1.50c = 3.00 × 10⁸ m/s
v = m/s
3.ふつう
θc = ?90°ダイヤモンド, n1​ = 2.42エタノール, n2​ = 1.36

光が ダイヤモンド(n = 2.42)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 = 2.42n2 = 1.36
θc = °
4.ふつう
L = ?n = 5

両端が開いた管 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
5.むずかしい
θa​ = ?n1​ = 1.55n2​ = 1.52n0​ = 1.00

光ファイバーのコアは n₁ = 1.55、クラッドは n₂ = 1.52 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 = 1.55n2 = 1.52n0 = 1.00
θa = °
6.むずかしい
λ = 480 nmd = 0.2 mmL = 3 my = ?

波長 480 nm の光が、0.2 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 4 番目の明線までの距離 y4 を求めてください。

λ = 480 nmd = 0.2 mmL = 3 mm = 4
y4 = mm

解答

  1. 1. f = 256 Hz
  2. 2. v = 2 × 10⁸ m/s
  3. 3. θc = 34.19 °
  4. 4. L = 1.199 m
  5. 5. θa = 17.67 °
  6. 6. y4 = 28.8 mm

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。