波の干渉と重ね合わせ

2つの波が同じ場所に物理的に存在する場合、結果として生じる擾乱は3番目の波です。この影響は干渉と呼ばれます。

数学的には、干渉は重ね合わせの原理で表すことができます。これは、2つ以上の波が同じ点で重なる場合、結果として生じる波は個々の波の代数的和であると述べています。

代数和を取る際には、振幅と位相の両方を考慮する必要があります。

2つの波が同じ位相の点に重ね合わされると、結果として生じる波の振幅は、個々の波の振幅の合計に等しくなります。この現象は建設的干渉と呼ばれます。

一方、2つの波が位相が反対の点で重ね合わされると、結果として生じる波の振幅は、2つの個々の波の振幅の差に等しくなります。この現象は破壊的干渉と呼ばれます。

建設的な干渉と破壊的な干渉が交互の領域で発生すると、干渉パターンが発生します。