Interferencja fal — wzmocnienie i wygaszenie
Zmieniaj różnicę dróg dwóch fal. Gdy jest wielokrotnością λ, fale spotykają się w fazie i wzmacniają; gdy jest nieparzystą wielokrotnością ½λ — w przeciwfazie i wygaszają. Zobacz falę wypadkową.
Co się właśnie stało?
Dwie fale o tej samej długości nakładają się na siebie. To, czy się wzmocnią, czy wygaszą, zależy tylko od różnicy dróg Δ, jaką każda z nich przebyła do punktu spotkania.
Zasada superpozycji:
— amplituda wypadkowa zależy od różnicy faz φ, a ta wynika wprost z różnicy dróg Δ. A — amplituda pojedynczej fali, λ — długość fali.
Kiedy wzmocnienie, a kiedy wygaszenie?
Gdy różnica dróg jest wielokrotnością λ, fale idą zgodnie w fazie i dodają się do maksimum. Gdy jest nieparzystą wielokrotnością połowy λ, są w przeciwfazie i znoszą się:
Gdzie to widać?
Prążki interferencyjne w doświadczeniu Younga, wygaszanie hałasu w słuchawkach ANC, tęczowe barwy na plamie oleju — wszędzie decyduje ta sama różnica dróg.
Po co Ci to na maturze:
Warunki (wzmocnienie) i (wygaszenie) to klucz do zadań o interferencji i dyfrakcji. Chwyt: policz różnicę dróg, podziel przez λ i sprawdź, czy wychodzi liczba całkowita, czy „i pół".
Zapamiętaj: zgodność faz (Δ = nλ) daje wzmocnienie, przeciwfaza (Δ = (n+½)λ) — wygaszenie. O wyniku decyduje różnica dróg.
Najczęstsze pytania
›Kiedy fale się wygaszają?
Gdy spotykają się w przeciwfazie (różnica dróg (n+½)λ) — grzbiet jednej trafia na dolinę drugiej i amplitudy się znoszą.
›Kiedy następuje wzmocnienie?
Gdy różnica dróg to całkowita wielokrotność λ (nλ) — fale są zgodne w fazie i amplitudy się dodają.
›Co to warunek interferencji?
Fale muszą być spójne (stała różnica faz) i o tej samej częstotliwości.