Interferencija valova

Među fenomenima karakteristične za val procesa,

Da biste se upoznali s ovim fenomenom, razmotrimo što se događa ako valovi iste dužine dođu do određene točke prostora.

Promatramo ovaj fenomen primjenom primjera valova koji se šire na površini vode. Kontinuirano stvaramo valove na svojoj površini u dvije točke. Da biste to učinili, u neposrednoj blizini površine vode postavljamo krajeve dviju žica pričvršćenih na elastičnu metalnu ploču. Kada ploča vibrira, krajevi žica će povremeno uroniti u vodu i uzbuditi oscilacije koje se šire u obliku valova jednake duljine duž svoje površine. Svaka od žica uzbuđuje vlastiti sustav valova. Dva sustava vala, postavljeni jedan na drugu, međusobno će se međusobno djelovati i stoga će doći do interferencije valova.

Važno je da se dva sustava vala podudaraju, tj. Da u istoj duljini ostavljaju centre vibracija u istim fazama, ili ako su faze pomaknute (na primjer, nastaju u suprotnim fazama), zatim pomak faze s vremenom ne smije se mijenjati. Takvi valovi nazivaju se koherentni. U ovom eksperimentu koherentnost je osigurana činjenicom da oba kraja žice povremeno dodiruju površinu vode istodobno - valovi ostavljaju centre vibracija u istim fazama.

Dopustimo da napravimo superpoziciju dvaju sustava koherentnih valova. Čvrsti krugovi označavaju vrhove prstenastih valova koji se šire po površini vode iz izvora, a isprekidane linije su udubine. Točke gdje se valovi oba sustava susreću u istim fazama, depresija s depresijom i vrhom s grbom, su točke povećanih oscilacija (maxima). Točke oslabljenih oscilacija (minima) nalaze se na mjestima gdje se depresija jednog vala susreće s vrhom drugog. U prisutnosti koherentnosti valova, uzorak izmjene maksima i minima bit će stabilan. Zapravo, ako se u određenom trenutku u bilo kojem trenutku javljaju, češalj s grbom, onda će za pola razdoblja biti i depresija s depresijom, au drugom poluvremenu ponovo crta s grbom, itd., tj. u ovom trenutku će biti najviše oscilacija svih vremena. Takva promjena u minimalnom i maksimalnom amplituda oscilacije zove se uzorak smetnji. Fenomen superpozicije valova, formiranje uzorak smetnji, zvane smetnje valova.

Da bi se riješio problem faza u kojima se smetnje napadaju na danoj točki, potrebno je uzeti u obzir razliku u njihovu smjeru. Da biste to učinili, dovoljno je izračunati broj valova odgovarajućeg sustava, složenog na udaljenosti između maksimuma i minima od interesa za nas i vibracijskih centara. Vidjet ćemo da će maksimumi biti na onim točkama koje se nalaze na jednakim udaljenostima od oba središta ili na mjestima gdje razlika u stazama odgovara barem par polu valova, dok minima odgovara neparnom broju.

Na primjeru ovog eksperimenta takav fenomen smatramo smetnjama mehanički valovi.

Ipak, fenomen interferencije osobit je ne samo valovima koji se pojavljuju na površini vode nego i svim vrstama valovi: zvuk, elektromagnetskih i drugih. Stoga, ako svjetlost ima svojstva vala, onda kada se dvije njene zrake preklapaju, pojavit će se smetnje svjetlosnih valova.

Ne treba zaboraviti da se smetnje valova (bilo, uključujući svjetlosne valove) pojavljuju samo kada valovi koji međusobno djeluju imaju istu frekvenciju i vremenski neovisni fazni pomak u bilo kojem trenutku.