Интерференция на вълните в басейн.
Във
физиката
интерференцията
е явление, при което две или повече
вълни
се наслагват, за да образуват резултантна вълна с по-голяма или по-малка
амплитуда
. Интерференция обикновено се отнася до взаимодействието на вълни, които са взаимно свързани или
кохерентни
помежду си или защото идват от един и същ източник, или защото имат еднаква или близка
честота
. Интерференция се наблюдава при всички видове вълни, например
светлинни
,
радио
,
звукови
,
морски
или
вълни на дьо Бройл
.
При интерференцията се образува така наречената интерферечна картина. Тя е устойчива във времето, при определени условия (само ако вълните се създават от източник/ници, който/които не спира/т да трепти/трептят по един и същ начин) и представлява редуване на интерференчни максимуми и интерференчни минимуми.
Интерференция на вълни от два източника.
Принципът на суперпозицията
твърди, че когато две или повече разпространяващи се вълни от един и същи тип се намират в една и същата точка, общото изместване в тази точка е равно на сумата от изместванията на отделните вълни. Ако един
гребен
от една вълна се срещне с друг гребен от друга вълна с една и съща честота и в една и съща точка, то степента на изместване е равна на сумата на отделните величини на вълните ? това се нарича конструктивна (усилваща) интерференция. Ако един гребен се срещне с един
дол
от друга вълна, тогава величината на изместване ще е равна на разликата на индивидуалните величини ? това е деструктивна (намаляваща) интерференция или гасене.
Резултантна вълна
|
|
Вълна 1
|
Вълна 2
|
|
Усилваща интерференция
|
Намаляща интерференция
|
Усилващата интерференция се наблюдава, когато
фазовата
разлика между вълните е кратна на 2π, а намаляваща ? когато разликата между вълните е нечетно кратно на π, 3π, 5π... и т.н. Ако разликата между фазите е междинна на тези две крайности, то тогава величината на изместване на сумираните вълни е между максималната и минималната стойност.
Какво се случва, когато два еднакви камъка се пуснат в леген с вода на различни места. Всеки камък генерира кръгова вълна, която се разпространява навън от точката, където е пуснат камъкът. Когато двете вълни се припокрият, нетното изместване в определена точка е сумата от изместванията на отделните вълни. В някои случаи те ще са във
фаза
и ще произведат максимално изместване, в други вълните ще са в анти-фаза и няма да има никакви нетни измествания в тези точки. Следователно части от повърхността ще са стационарни.
По-проста форма на интерференция се наблюдава, когато две плоски вълни с еднаква честота се пресичат под ъгъл. Интерференцията по същество е процес на преразпределение на енергията. Енергията, която се губи при намаляваща интерференция се възвръща в усилващата се интерференция. Една вълна се движи хоризонтално, а друга ? вертикално под ъгъл θ спрямо първата вълна. Приемаме, че двете вълни са във фаза на точка
B
, а след това се променят по абсцисната ос x. Тогава фазовата разлика в точка
А
е дадена от:
![{\displaystyle \Delta \varphi ={\frac {2\pi d}{\lambda }}={\frac {2\pi x\sin \theta }{\lambda }}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/66cbcc591f556081d0c06a0df5debb5b5eaa7d4b)
- Вижда се, че двете вълни са във фаза, когато
,
и са на половин период извън фазата, когато
![{\displaystyle {\frac {x\sin \theta }{\lambda }}=\pm {\frac {1}{2}},\pm {\frac {3}{2}},...}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/023e52f0be17ca3470d303228303d8ad26b4e561)
Усилващата интерференция се получава, когато вълните са във фаза, а намаляващата интерференция, когато са на половин период извън фазата. Следователно:
![{\displaystyle d_{f}={\frac {\lambda }{\sin \theta }}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/781c6331ee2c45ad7ab68a4c5d1e9846f9f609af)
|
Този раздел е празен или е
мъниче
. Можете да помогнете на Уикипедия, като го
разширите
.
|
Оптическата интерференция е вълново явление на взаимно усилване или отслабване (до пълното им погасяване) на две светлинни
вълни
с еднаква честота (
дължина на вълната
) и е едно от проявленията на вълновата природа на
светлината
. Интерференция възниква, когато два
кохерентни
източника на светлина, т.е. изпускащи напълно хомогенни светлинни лъчи с постоянна фазова разлика са разположени близо един до друг. Такива източници могат да бъдат например две огледални изображения на един и същ светлинен източник. Ако източниците са два, разликата в оптичния ход на двете вълни в точката на наслагване трябва да бъде по-малка от
дължината на кохерентност
на всеки от двата източника, иначе техните лъчи няма да интерферират.
Върху оптическия елемент се нанася тънък слой с по-малък показател на пречупване. Дебелината му е такава, че да е изпълнено условието за интерференчен минимум. В този случай се говори за просветлена оптика.
- Оценка на качеството на дадена повърхност.
- Определяне на наличието на неравности по повърхност (
Нютонови пръстени
).
- Направа на защитни покрития на очила, отразяващи ултравиолетовите лъчи.
- Експериментални методи за намиране на
дължината на светлинна вълна
с голяма точност.
- В
холографията