検算トレーニング:波・光・量子

計算はしなくてかまいません。答えの右辺に単位を当てはめて、求めたい量と単位が合う答えを選んでください。数字の係数は省いてあります。

問1求めたい量は速度 v [ms]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:C fλ

求めたい速度の単位は ms。v = f λ に単位を当てはめると Hz·m = ms で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:波の基本式 v=fλ)

問2求めたい量は振動数・周波数 f [Hz]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:D vλ

求めたい振動数・周波数の単位は Hz(= 1s)。f=vλ に単位を当てはめると msm = 1s = Hz で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:波の基本式 v=fλ)

問3求めたい量はエネルギー・仕事・熱量 E [J]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:B hf

求めたいエネルギー・仕事・熱量の単位は J(= kg·m2s2)。E = h f に単位を当てはめると (J·s)·Hz = J·s·Hz = J で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:光子のエネルギー E=hf)

問4求めたい量はプランク定数 h [J·s]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:C Ef

求めたいプランク定数の単位は J·s(= kg·m2s)。h=Ef に単位を当てはめると JHz = J·s で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:光子のエネルギー E=hf)

問5求めたい量は長さ λ [m]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:C hp

求めたい長さの単位は m。λ=hp に単位を当てはめると J·skg·ms = J·s2kg·m = m で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:ド・ブロイ波長 λ=hp)

問6求めたい量はプランク定数 h [J·s]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:B λp

求めたいプランク定数の単位は J·s(= kg·m2s)。h = λ p に単位を当てはめると m·kg·ms = kg·m2s = J·s で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:ド・ブロイ波長 λ=hp)

問7求めたい量はエネルギー・仕事・熱量 E [J]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:B mc2

求めたいエネルギー・仕事・熱量の単位は J(= kg·m2s2)。E = m c² に単位を当てはめると kg·(ms)2 = kg·m2s2 = J で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:質量とエネルギーの等価性 E=mc2)

問8求めたい量は質量 m [kg]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:A Ec2

求めたい質量の単位は kg。m=Ec2 に単位を当てはめると J(ms)2 = J·s2m2 = kg で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:質量とエネルギーの等価性 E=mc2)

問9求めたい量は強度(エネルギー流束) I [Wm2]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:B PS

求めたい強度(エネルギー流束)の単位は Wm2(= kgs3)。I=PS に単位を当てはめると Wm2 で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:強度 I=PS)

問10求めたい量は仕事率・電力 P [W]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:C IS

求めたい仕事率・電力の単位は W(= kg·m2s3)。P = I S に単位を当てはめると Wm2·m2 = W で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:強度 I=PS)

問11求めたい量は照度 Ev [lx]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:D ΦvS

求めたい照度の単位は lx(= cdm2)。Ev=ΦvS に単位を当てはめると lmm2 = lx で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:照度 Ev=ΦvS)

問12求めたい量は光束 Φv [lm]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:A EvS

求めたい光束の単位は lm(= cd)。Φv=EvS に単位を当てはめると lx·m2 = lm で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:照度 Ev=ΦvS)

問13求めたい量は圧力 p [Pa]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:A Ic

求めたい圧力の単位は Pa(= kgm·s2)。p=Ic に単位を当てはめると Wm2ms = W·sm3 = Pa で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:光の放射圧 p=Ic)

問14求めたい量は強度(エネルギー流束) I [Wm2]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:D pc

求めたい強度(エネルギー流束)の単位は Wm2(= kgs3)。I = p c に単位を当てはめると Pa·ms = Pa·ms = Wm2 で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:光の放射圧 p=Ic)