Giao thoa của sóng

Trong số các đặc trưng hiện tượng truyền sóng, sóng giao thoa đề cập, bao gồm trong thực tế là sự chồng chất lẫn nhau của hai sóng có thể xảy ra khuếch đại và sự suy giảm của dao động.

Để làm quen với hiện tượng này, hãy xem xét những gì sẽ xảy ra nếu các bước sóng tương tự sẽ đến với một điểm của không gian.

Chúng ta quan sát hiện tượng này trong ví dụ sóng tuyên truyền trên bề mặt của nước. Chúng tôi sẽ liên tục tạo ra sóng trên bề mặt trong một số hai điểm. Với mục đích này, trong khu vực lân cận của mặt nước sẽ đặt đầu của hai dây gắn vào tấm kim loại đàn hồi. Khi tấm chậm trễ dao động đầu sẽ được đắm mình theo định kỳ trong nước, và dao động Excite tuyên truyền như sóng dài đều trên bề mặt. Mỗi phòng trong số sóng chậm trễ kích thích hệ thống của bạn. Hai hệ thống sóng chồng lên nhau, tương tác, và do đó sẽ là sự giao thoa của sóng.

Điều quan trọng là hai hệ thống sóng đã được thống nhất là, t. E. Để cùng độ dài họ xuất hiện trong những trung tâm của dao động trong cùng một giai đoạn, hoặc nếu họ khi ra khỏi giai đoạn (ví dụ, có đối lập giai đoạn), sự thay đổi trong giai đoạn thời gian nó không nên thay đổi. sóng như vậy được gọi là mạch lạc. Trong thí nghiệm này, sự gắn kết đạt được trong đó cả hai đầu của dây được định kỳ đồng thời chạm vào mặt nước - rời khỏi trung tâm sóng dao động trong giai đoạn tương tự.

Xây dựng một hình ảnh của sự chồng chất của hai hệ thống sóng mạch lạc. Các vòng tròn rắn biểu thị các đỉnh hình khuyên của sóng truyền dọc theo bề mặt của nước từ các nguồn, và các đường chấm chấm - trầm cảm. Những điểm nơi có sóng của cả hai hệ thống trong giai đoạn cùng với một khoang rỗng và một đỉnh với một đỉnh, - dao động chấm khuếch đại (cực đại). Địa điểm dao động yếu đi (cực tiểu) được đặt ở những nơi khoang đáp ứng đỉnh một làn sóng sang bên kia. Trong sự hiện diện của sóng của sự gắn kết mô hình xen kẽ của maxima và cực tiểu sẽ ổn định. Trong thực tế, nếu bạn hiện đang ở một thời điểm nào đáp ứng, chải với một cái lược, sau đó sau một nửa thời gian trong cùng gặp gỡ với một khoang rỗng, và sau một nửa thời gian một lần nữa chải với một cái lược, vv, tức là, vào thời điểm này tất cả các thời gian là một dao động tối đa. Như một sự thay đổi của cực đại và cực tiểu của biên độ của dao động được gọi là vân giao thoa. Một hiện tượng sóng chồng chất, tạo thành một hình ảnh giao thoa được gọi là sóng giao thoa.

Để giải quyết vấn đề liệu, trong những gì giai đoạn sẽ gặp nhau tại một điểm nhất định trong giao thoa sóng, nó là cần thiết để đưa vào tài khoản chênh lệch lần lượt của họ. Nó là đủ để đếm số lượng các sóng của hệ thống tương ứng, xếp gọn ở một khoảng cách giữa các địa điểm ưa thích của cao và thấp và trung tâm của dao động. Chúng ta sẽ thấy rằng cực đại là ở những điểm đó là, hoặc là ở những khoảng cách bằng nhau từ cả hai trung tâm, hoặc tại các điểm nơi sự khác biệt con đường tương ứng với một số chẵn các nửa sóng, trong khi tối thiểu - một số lẻ.

Trên ví dụ về kinh nghiệm này, chúng tôi đã xem xét hiện tượng giao thoa của sóng cơ học.

Tuy nhiên, hiện tượng giao thoa không phải chỉ có những con sóng phát sinh trên bề mặt của nước, mà còn tất cả các loại sóng: âm thanh, điện từ và những người khác. Do đó, nếu ánh sáng có tính chất sóng, sau đó sự chồng chất của hai dầm nó xảy ra sự giao thoa của sóng ánh sáng.

Nguồn phát ra sóng như vậy được gọi là mạch lạc. Trong quang học, nguồn mạch lạc chỉ có thể được tạo ra một cách giả tạo.

Chúng ta không nên quên rằng những con sóng giao thoa (bất kỳ, kể cả ánh sáng) chỉ xảy ra khi những con sóng mà tương tác, có cùng tần số và lệch pha phụ thuộc thời gian tại mỗi điểm.