令和5年度 公害防止管理者 騒音・振動概論 問16を解説｜音の屈折
令和5年度 騒音・振動概論 問16は、音速の異なる媒質へ斜めに入射した音波の屈折に関する問題です。入射角θ1と屈折角θ2の関係を正しく表す式を選びます。
この問題のポイント
音波が音速の異なる媒質へ斜めに入ると進む向きが変わります（屈折）。このとき成り立つのがスネルの法則で、入射角と屈折角の正弦の比が音速の比に等しくなります。すなわち sinθ1/sinθ2＝c1/c2 です。引っかけの核心は、比の向き（どちらの角・どちらの音速が分子か）と、和や積の紛らわしい式との取り違えです。
※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。
正解：選択肢(2)
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| (1) | ×（誤り） | 右辺を音速の積や和で組んだ式で、スネルの法則になっていません。 |
| (2) | ○（正しい） | sinθ1/sinθ2＝c1/c2 がスネルの法則です。正しい記述です。 |
| (3) | ×（誤り） | 右辺が音速の差と和で組まれており、正しい関係ではありません。 |
| (4) | ×（誤り） | 正弦の比が sinθ2/sinθ1＝c1/c2 と逆向きで、対応が合いません。 |
| (5) | ×（誤り） | 正弦の比が逆向きで、かつ右辺も音速の積・和の形で誤りです。 |
ここが分かれ目
スネルの法則は sinθ1/c1＝sinθ2/c2 と書け、これを整理するとsinθ1/sinθ2＝c1/c2 になります。角θ1は音速c1の側、θ2は音速c2の側と、番号をそろえるのがコツです。音速の大きい媒質へ入るほど屈折角は大きくなります。選択肢(4)や(5)は正弦の比を上下逆に書いており、番号の対応が崩れて誤りになります。
覚え方
- 音の屈折＝スネルの法則 sinθ1/sinθ2＝c1/c2。
- 正弦の比は音速の比に等しい（番号をそろえる）。
- 音速の大きい媒質へ入るほど屈折角は大きい。
理解度チェック
Q.
スネルの法則で、入射角と屈折角の正弦の比は何に等しいですか？
それぞれの媒質の音速の比 c1/c2に等しくなります。
Q.
媒質2の音速c2が大きいと、屈折角θ2は入射角より大きくなりますか、小さくなりますか？
大きくなります。音速の大きい媒質へ入るほど、より大きく曲がって進みます。
出典
- 一般社団法人 産業環境管理協会「令和5年度 公害防止管理者等国家試験 騒音・振動概論 問題・正解」（公式PDF）
※ この記事の確認日：2026年7月