Interferenza: lunghezza del percorso

Consideriamo due sorgenti sonore, che possono o meno essere in fase, che emettono onde a una singola frequenza, e consideriamo che le frequenze siano le stesse.

Due sorgenti speciali possono essere considerate quando sono in fase. Ciò può essere facilmente ottenuto alimentando le due sorgenti dalla stessa sorgente. Un esempio sarebbe sincronizzare i due altoparlanti alimentandoli con la stessa sorgente, come le onde sonore prodotte da un diapason. Questa configurazione assicura che le due sorgenti abbiano la stessa frequenza e siano in fase all'inizio. Esse quindi causano interferenze nella regione circostante.

Tuttavia, le onde percorrono percorsi diversi fino a punti diversi e, in generale, le lunghezze dei percorsi sono diverse. Ricordando che le onde sonore, o qualsiasi onda in movimento, dipendono sia dalle coordinate spaziali che temporali, è facile vedere che la differenza di lunghezza dei percorsi genera una differenza di fase nelle onde in diversi punti. Il modello di interferenza è influenzato dalla differenza di percorso.

Questa configurazione spiega esplicitamente che l'interferenza non è causata solo dalle differenze di fase dovute alla differenza di fase iniziale o alla differenza di frequenze, ma anche alla differenza di lunghezza dei percorsi. Ha importanti implicazioni per le onde luminose.

Notiamo, tuttavia, che la differenza di percorso influenzerebbe il modello di interferenza anche se le due sorgenti avessero una costante differenza di fase iniziale. Se le due sorgenti non hanno una costante differenza di fase iniziale, ma la differenza di fase oscilla rapidamente, allora l'interferenza oscillerebbe rapidamente tra costruttiva e distruttiva in tutti i punti. Anche l'intensità cambierebbe rapidamente tra il massimo e il minimo in tutti i punti. Le orecchie umane non percepiscono cambiamenti rapidi nell'intensità e sentono l'effetto medio, che è semplicemente la somma delle intensità delle due sorgenti.