Preskočiť na obsah
Späť na kurz

Mechanické vlnenie

Interferencia koherentných vlnení

Stojaté vlnenie je zvláštnym prípadom interferencie. Samotná interferencia je však všeobecnejší jav.

Interferencia je skladanie dvoch alebo viacerých vlnení v jednom mieste podľa princípu superpozície, pri ktorom sa výchylky algebraicky sčítavajú.

Aby bol interferenčný obrazec ustálený a pozorovateľný, musia byť vlnenia koherentné. To znamená, že majú rovnakú frekvenciu a ich fázový rozdiel je stály (konštantný).

Pri konštruktívnej interferencii prichádzajú vlny vo fáze, teda s fázovým rozdielom Δφ=0, 2π, 4π, …\Delta\varphi = 0,\ 2\pi,\ 4\pi,\ \dots, a sčítavajú sa do maxima, pričom amplitúda výslednej vlny je súčtom amplitúd. Pri deštruktívnej interferencii prichádzajú vlny v protifáze s fázovým rozdielom Δφ=π, 3π, …\Delta\varphi = \pi,\ 3\pi,\ \dots a navzájom sa rušia, takže pri rovnakých amplitúdach môže výsledná výchylka klesnúť až na nulu, čo zodpovedá minimu.

V praxi sa častejšie pracuje s dráhovým rozdielom Δs\Delta s, teda s rozdielom dráh, ktoré obe vlny do daného miesta prejdú. Maximum nastáva pri

Δs=kλ,k=0, 1, 2, …\Delta s = k\lambda, \qquad k = 0,\ 1,\ 2,\ \dots

a minimum pri

Δs=(2k+1)λ2\Delta s = (2k + 1)\frac{\lambda}{2}

Interferencia dvoch vĺn. Vľavo konštruktívna interferencia, vlny y s indexom 1 a y s indexom 2 sú vo fáze a ich súčet má dvojnásobnú amplitúdu (maximum). Vpravo deštruktívna interferencia, vlny sú v protifáze a ich súčet je nulová priamka (minimum).

Interferenciu dobre ilustruje vodná hladina, na ktorej vznikajú kruhové vlny z dvoch blízkych zdrojov. V miestach, kde sa stretne vrch s vrchom, je výchylka veľká, a v miestach, kde sa stretne vrch s dolinou, hladina zostáva takmer nehybná. Vzniká tak pravidelný obrazec maxím a miním.