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 = 3 mv = 1.2 m/sf = ?

水面波 は波長 3 m で、速さ 1.2 m/s で進みます。その振動数 f を求めてください。

λ = 3 mv = 1.2 m/s
f = Hz
2.やさしい
λ = ?v = 3 m/sf = 0.25 Hz

水面波 の振動数は 0.25 Hz、速さは 3 m/s です。その波長 λ を求めてください。

f = 0.25 Hzv = 3 m/s
λ = m
3.ふつう
S20 m/sO5 m/sf = 500 Hz

20 m/s で動く 500 Hz の音源と、5 m/s で動く観測者が、互いに遠ざかっています。 音速は 343 m/s です。観測者に聞こえる振動数 f′ を求めてください。

f = 500 Hzv = 343 m/svs = 20 m/svo = 5 m/s
f′ = Hz
4.ふつう
FFdo​ = 30 cmf = 15 cm

物体が、焦点距離 15 cm の薄い 収束 レンズの 30 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 = 30 cmf = 15 cm
di = cm
5.むずかしい
λ = 600 nmθ1​ = ?

波長 600 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 1 の極大の角度 θ1 を求めてください。

N = 100 mm⁻¹λ = 600 nmm = 1
θ1 = °
6.むずかしい
Fdo​ = 5 cmR = 16 cm

物体が、曲率半径 16 cm の 凹面 鏡の 5 cm 前にあります。像の距離 di を求めてください。鏡の前の像(実像)では正、鏡の後ろの像(虚像)では負とします。

do = 5 cmR = 16 cm
di = cm

解答

  1. 1. f = 0.4 Hz
  2. 2. λ = 12 m
  3. 3. f′ = 465.6 Hz
  4. 4. di = 30 cm
  5. 5. θ1 = 3.44 °
  6. 6. di = −13.33 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。