水中の音波 は波長 0.148 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。
解答つき波・音・光学ワークシート
1.やさしい
λ = 0.148 mv = 1480 m/s
f = kHz
2.やさしい
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 =
3.ふつう
物体が、焦点距離 10 cm の薄い 収束 レンズの 4 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 = 4 cmf = 10 cm
di = cm
4.ふつう
光が フリントガラス(n = 1.62)の中を、空気(n = 1.00)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 = 1.00
θc = °
5.むずかしい
2 枚の薄いレンズが同じ光軸上に 50 cm 離れて置かれています:レンズ 1 は f₁ = 20 cm、レンズ 2 は f₂ = −15 cm です。物体はレンズ 1 の 12 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 = 20 cmf2 = −15 cms = 50 cmdo = 12 cm
di2 = cm
6.むずかしい
波長 500 nm の光が、1 ミリメートルあたり 500 本の線をもつ回折格子に直角に当たります。次数 2 の極大の角度 θ2 を求めてください。
N = 500 mm⁻¹λ = 500 nmm = 2
θ2 = °
解答
- 1. f = 10 kHz
- 2. n = 1.493
- 3. di = −6.667 cm
- 4. θc = 38.12 °
- 5. di2 = −12.63 cm
- 6. θ2 = 30 °
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。