התאבכות ודיפרקציה

התאבכות היא תופעה אופיינית שמפגינים גלים. כאשר שני גלים אלקטרומגנטיים מקיימים אינטראקציה עם הפסגות והשפלות שלהם חופפות, נוצר גל עם משרעת מוגברת. זה ידוע בשם התערבות בונה. במקרה זה, שני הגלים המקיימים אינטראקציה נמצאים בשלב זה עם זה.

לחלופין, אם שני הגלים חופפים ומקיימים אינטראקציה בצורה כזו שהשפל של גל אחד חופף לשיא של הגל השני (באופן מחוץ לפאזה), הגל שנוצר יציג משרעת נמוכה בהרבה. זה ידוע בשם התערבות הרסנית.

גלים מראים גם התנהגות אופיינית הנקראת דיפרקציה. כאשר אלומת אור עוברת דרך חריץ בגודל השווה לאורך הגל של האלומה הפוגעת – האלומה מתכופפת (או מתעקמת) סביב החריץ. להיפך, כאשר מעבירים זרם של חלקיקים דרך חריץ, החלקיקים פשוט יוצאים דרך הפתח.

יתר על כן, כאשר אלומת אור עוברת דרך זוג חריצים מרווחים קרובים המופרדים על ידי מרחק השווה לאורך הגל של האור, גלים מעגליים נוצרים בכל חריץ כתוצאה מתהליך של דיפרקציה. שני הגלים הללו מפריעים זה לזה כך שמתקבלת תבנית התאבכות עם קווים כהים ובהירים לסירוגין על מסך המוצב במרחק קצר מאחורי החרכים.

הקו הבהיר מופק במרכז המסך כאשר שני הגלים עוברים מרחק שווה כדי להגיע לנקודה זו ולהפריע בצורה בונה. כאשר שני הגלים עוברים את המרחק הקטן מהמרכז בכל כיוון, הם עוברים מרחקים מעט שונים. הם מחוץ לשלב. כשההבדל במרחקי הנסיעה שלהם הוא בדיוק חצי מאורך הגל, הם נפגשים על ידי הפקת התאבכות הרסנית. האזורים הכהים תואמים לאזורים שבהם הפסגות של הגל מחרך אחד עולים בקנה אחד עם השקות של הגל מהחריץ השני (התאבכות הרסנית), בעוד שהאזורים הבהירים ביותר תואמים לאזורים שבהם הפסגות של שני הגלים (או שתי השוקתות שלהם) במקרה חופפות (התאבכות בונה). תבנית הדיפרקציה היא תכונה נעוצה של גלים ומציגה עדויות משכנעות לאופי גלי האור.

טקסט זה מותאם מ Openstax, Chemistry 2e, Section 6.1: Electromagnetic Energy.