Интерференция и дифракция

Уникальное свойство волн состоит в том, что, когда они взаимодействуют друг с другом, они взаимодействуют таким образом, что результирующая волна имеет либо увеличенную, либо уменьшенную амплитуду. Это явление называется интерференцией. Когда гребни двух волн совпадают, они находятся в фазе"Когда эти волны взаимодействуют, их амплитуды складываются, и возникает волна с увеличенной амплитудой.

Это является конструктивной интерференцией. Если две волны не совпадают так что их гребни смотрят в противоположных направлениях, они находятся вне фазы"В этом случае результирующая волна имеет меньшую амплитуду. Это является деструктивной интерференцией.

Когда впадина одной волны полностью перекрывается гребнем другой, волны компенсируют друг друга. Дифракция еще одно характерное поведение волн. Возьмите волну в перспективе сверху и представьте, что волна движется к преграде с узким отверстием.

Отверстие в преграде по размеру соответствует длине волны. При прохождении волны она огибает углы отверстия и распространяется в разные стороны. Но как будут вести себя волны, когда в преграде есть два или более отверстий?

Это можно наблюдать с помощью источника света. Когда свет излучается, волна проходит через пару близко расположенных щелей, и появляются две дифрагированные волны. Эти волны интерферируют друг с другом, создавая узор.

Когда две волны проходят одинаковое расстояние, они конструктивно интерферируют. Это наблюдается по появлению яркой линии. На небольшом расстоянии от центра в любом направлении одна волна проходит немного большее расстояние, чем другая волна, и они уже находятся вне фазы"Деструктивная интерференция создает темную область.

В зависимости от пройденных волнами расстояний образуется интерференционная картина из чередующихся ярких и темных линий. Этот эксперимент с двумя щелями демонстрирует волновую природу света.