光は透明な物質の中を 2 × 10⁸ m/s で進みます。その屈折率 n 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
v = 2 × 10⁸ m/sc = 3.00 × 10⁸ m/s
n =
2.やさしい
水中の音波 の振動数は 200 Hz、波長は 7.4 m です。その速さ v を求めてください。
f = 200 Hzλ = 7.4 m
v = m/s
3.ふつう
物体が、焦点距離 25 cm の薄い 収束 レンズの 60 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 = 60 cmf = 25 cm
di = cm
4.ふつう
一端が閉じた管 の長さは 1 m です。音速は 343 m/s です。その 第 5 倍音 の振動数 f5 を求めてください。
v = 343 m/sn = 5L = 1 m
f5 = Hz
5.むずかしい
波長 550 nm の光が、幅 0.2 mm の単スリットを通ります。2.5 m 先のスクリーン上の、中央の明るい極大の幅 w(両側の最初の暗線の間)を求めてください。
λ = 550 nma = 0.2 mmL = 2.5 m
w = mm
6.むずかしい
2 枚の薄いレンズが同じ光軸上に 20 cm 離れて置かれています:レンズ 1 は f₁ = 8 cm、レンズ 2 は f₂ = 15 cm です。物体はレンズ 1 の 40 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 = 8 cmf2 = 15 cms = 20 cmdo = 40 cm
di2 = cm
解答
- 1. n = 1.5
- 2. v = 1480 m/s
- 3. di = 42.86 cm
- 4. f5 = 428.8 Hz
- 5. w = 13.75 mm
- 6. di2 = −30 cm
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。