Interferentie en diffractie

Een unieke eigenschap van golven is dat wanneer ze met elkaar in contact komen, ze op een zodanige manier samenwerken dat de resulterende golf een versterkte of verminderde amplitude heeft. Dit fenomeen wordt interferentie genoemd. Wanneer de toppen van twee golven zijn uitgelijnd, zijn ze in fase'Terwijl deze golven op elkaar inwerken, tellen hun amplitudes op en wordt een golf met verhoogde amplitude geproduceerd.

Dit is constructieve interferentie. Als de twee golven niet uitgelijnd zijn zodat hun toppen in tegengestelde richting zijn zijn ze uit fase'In dit geval heeft de resulterende golf een lagere amplitude. Dit is destructieve interferentie.

Wanneer het dal van de ene golf volledig overlapt met de top van de andere, heffen de golven elkaar op. Diffractie is een ander kenmerkend gedrag van golven. Bekijk een golf van bovenaf zodat de toppen worden weergegeven door verticale lijnen en stel je voor dat deze naar een barrière reist met een kleine opening.

De opening in de barrière is qua grootte vergelijkbaar met de golflengte. Terwijl de golf erdoorheen gaat, buigt deze zich om de hoeken van de opening en verspreidt zich in verschillende richtingen. Maar hoe gedragen golven zich als er twee of meer openingen in de barrière zijn?

Dit kan worden waargenomen met een lichtbron. Wanneer licht wordt uitgezonden, passeert de golf het paar dicht bij elkaar gelegen spleten en komen er twee afgebogen golven tevoorschijn. Deze golven interfereren met elkaar om een patroon te creëren.

Wanneer de twee golven dezelfde afstand afleggen, interfereren ze constructief. Dit wordt waargenomen door het verschijnen van een heldere lijn. Op een kleine afstand van het centrum, in beide richtingen, legt de ene golf een iets grotere afstand af dan de andere golf en raken ze uit fase'De destructieve interferentie creëert een donkere regio.

Afhankelijk van de afstanden die de golven afleggen, ontstaat er een interferentiepatroon van afwisselend heldere en donkere lijnen. Dit experiment met dubbele spleet demonstreert de golfkarakteristiek van licht.