Interferencja fal — zasada, przykłady i zastosowania

Interferencja konstruktywna ma miejsce, gdy dwie lub więcej fal znajduje się w tej samej przestrzeni i w fazie. W takim przypadku amplitudy fal sumują się, a ich suma jest większa niż amplituda którejkolwiek z fal osobno. Powoduje to, że fale wydają się bardziej intensywne.

W czasie = 0, jeden wierzchołek fali przesuwa się z lewej strony, a druga fala przesuwa się z prawej strony.
W czasie = 1, dwa wierzchołki fal spotykają się w środku. W czasie
= 2, dwie fale kontynuują ruch do przodu i pojawiają się ponownie na swoich pierwotnych wysokościach.

Interferencja destrukcyjna występuje wtedy, gdy dwie lub więcej fal znajduje się w tym samym miejscu i jest poza fazą. W takim przypadku amplitudy fal sumują się, a ich suma jest mniejsza niż amplituda którejkolwiek z fal osobno. Powoduje to, że fale wydają się mniej intensywne.

W czasie = 0, szczyt fali przesuwa się z lewej strony, a koryto fali przesuwa się z prawej strony.
W czasie = 1, te dwie fale spotkały się w środku. Grzbiet (góra) wypełnia koryto.
W czasie = 2, dwie fale przesunęły się w swoim pierwotnym kierunku i każda z nich pojawia się ponownie.

Po deszczu często można zobaczyć wzory, gdy na powierzchni kałuży unosi się odrobina oleju. Kolory będą w kolejności: czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski i fioletowy. Każdy z tych kolorów światła ma swoją własną długość fali, a różne części oleju mają różną grubość. Część światła słonecznego odbija się od górnej powierzchni, innymi słowy od oleju. Część światła słonecznego odbija się od górnej powierzchni wody. Fale świetlne z powierzchni oleju i światło z powierzchni wody spotykają się w powietrzu i interferują ze sobą. Dla dowolnej grubości warstwy oleju, niektóre fale świetlne będą się dodawać, a inne odejmować, więc w rezultacie jeden kolor światła będzie tam najsilniejszy.

Kiedy dwie wypolerowane tafle szkła zostaną do siebie dociśnięte, czasami odległość między nimi zmienia się z miejsca na miejsce. Kiedy tak się dzieje, wzór, który się pojawia nazywany jest "pierścieniami Newtona". Kiedy zdjęcia slajdów są umieszczane pomiędzy dwoma cienkimi arkuszami szkła w celu wyświetlenia ich w projektorze slajdów, ten rodzaj wzoru stanowi duży problem. Ten sam problem może pojawić się, gdy dwa szkiełka mikroskopowe zostaną złożone razem.

Słuchawki z redukcją szumów wykorzystują zakłócenia destrukcyjne, aby odciąć hałas z zewnątrz.

Oto schemat tego, co powoduje niektóre rodzaje interferencji światła. Odległość pomiędzy górną częścią szkła a dolną zwiększa się w pobliżu zewnętrznych krawędzi.

Prostsza konfiguracja polegałaby na tym, że dwa płaskie kawałki szkła stykałyby się ze sobą wzdłuż jednej krawędzi, a między ich powierzchniami byłby wąski kąt. Jeśli separacja pomiędzy górną powierzchnią pierwszego kawałka szkła i górną powierzchnią drugiego kawałka szkła jest w pewnym momencie taka, że wiązki światła odbite od każdego z nich są zsynchronizowane lub w fazie, wtedy odbite światło będzie jasne, ale jeśli dwie wiązki są pół cyklu poza fazą, wtedy w tym momencie dwie wiązki znoszą się nawzajem, a odbite światło nie będzie jasne.