Interferentie: padlengtes

Beschouw twee geluidsbronnen, die al dan niet in fase zijn, die golven uitzenden op een enkele frequentie, en beschouw de frequenties als hetzelfde.

Twee bijzondere bronnen kunnen worden overwogen wanneer ze in fase zijn. Dit kan eenvoudig worden bereikt door de twee bronnen vanuit dezelfde bron te voeden. Een voorbeeld hiervan is het synchroniseren van de twee luidsprekers door ze te voeden met dezelfde bron, zoals de geluidsgolven die door een stemvork worden geproduceerd. Deze opstelling zorgt ervoor dat de twee bronnen dezelfde frequentie hebben en bij aanvang in fase zijn. Ze veroorzaken dan interferentie in de omringende regio.

De golven reizen echter verschillende paden naar verschillende punten, en over het algemeen zijn de padlengtes verschillend. Als we bedenken dat geluidsgolven, of welke voortbewegende golven dan ook, zowel afhankelijk zijn van ruimte- als tijdcoördinaten, is het gemakkelijk in te zien dat het verschil in padlengtes aanleiding geeft tot een faseverschil in de golven op verschillende punten. Het interferentiepatroon wordt beïnvloed door het padverschil.

Deze opstelling legt expliciet uit dat interferentie niet alleen wordt veroorzaakt door faseverschillen als gevolg van het aanvankelijke faseverschil of het verschil in frequenties, maar ook door het verschil in padlengtes. Het heeft belangrijke implicaties voor lichtgolven.

Houd er echter rekening mee dat het padverschil het interferentiepatroon zou beïnvloeden, zelfs als de twee bronnen een constant startfaseverschil hebben. Als de twee bronnen geen constant faseverschil hebben, maar het faseverschil snel fluctueert, dan zou de interferentie op alle punten snel schommelen tussen constructief en destructief. De intensiteit zou ook op alle punten snel veranderen tussen het maximum en het minimum. Menselijke oren zijn niet opmerkzaam op snelle veranderingen in intensiteit en horen het gemiddelde effect, dat eenvoudigweg de som is van de intensiteiten van de twee bronnen.