Interference

interference

interference, ve fyzice, čistý efekt kombinace dvou nebo více vlnových průběhů pohybujících se po protínajících se nebo shodných drahách. Efektem je sčítání amplitud jednotlivých vln v každém bodě ovlivněném více než jednou vlnou.

konstruktivní interference a destruktivní interference

Pokud dvě ze složek mají stejnou frekvenci a fázi (tj. kmitají stejnou rychlostí a dosahují maxima ve stejném okamžiku), amplitudy vln se zesilují, což vytváří konstruktivní interferenci; ale pokud jsou dvě vlny vzájemně posunuty o 1/2 periody (tj. jedna je v minimu, když druhá je v maximu), výsledkem je destruktivní interference, způsobující úplné vyrušení, pokud mají stejnou amplitudu

Když hodíme dva kameny do rybníka, vlny se šíří z každého zdroje a interference nastává tam, kde se překrývají. Konstruktivní interference vzniká tam, kde se vrchol jedné vlny shoduje s vrcholem druhé. Dva vlnové průběhy světla z dvojité štěrbiny vytvářejí interferenci, efekt, který je viditelný na stínítku jako vzor střídajících se tmavých a světlých pruhů způsobených zesílením a vyrušením v bodech, kde jsou vlny ve fázi a mimo fázi.

Fáze

 

Interference různých vlnových délek nebo frekvencí

Plná čára na obrázcích A, B a C představuje výslednici dvou vln (tečkované čáry) s mírně odlišnou amplitudou, ale stejnou vlnovou délkou. Obě složkové vlny jsou ve fázi na obrázku A, ale mimo fázi o 1/4 periody a 1/2 periody na obrázcích B a C.

Interference také nastává mezi dvěma vlnovými průběhy pohybujícími se ve stejném směru, ale majícími různé vlnové délky nebo frekvence. Výsledným efektem je komplexní vlna. Pulzující frekvence, nazývaná ráz, vzniká, když jsou vlnové délky mírně odlišné. Obrázky D, E a F ukazují komplexní vlny (plné čáry) složené ze dvou interferujících složkových vln (tečkované čáry), kde poměr jejich vlnových délek je 1:2 a jejich amplitud 1:3

 

 

 

 

 

Newtonovy kroužky

 

Jev Newtonových kroužků, pojmenovaný po Isaacu Newtonovi, který je poprvé studoval v roce 1717, je interferenční vzor způsobený odrazem světla mezi dvěma povrchy - sférickým povrchem a přilehlým rovným povrchem. Při pozorování monochromatickým světlem se jeví jako série soustředných, střídajících se jasných a tmavých kroužků se středem v bodě kontaktu mezi oběma povrchy. Při pozorování bílým světlem vytváří soustředný kruhový vzor duhových barev, protože různé vlnové délky světla interferují při různých tloušťkách vzduchové vrstvy mezi povrchy. Světlé kroužky jsou způsobeny konstruktivní interferencí mezi světelnými paprsky odraženými od obou povrchů, zatímco tmavé kroužky jsou způsobeny destruktivní interferencí.

 

 

 

Thin film interferece

 

 

 

Interference tenkých vrstev je jev, který nastává, když se dopadající světelné vlny odražené od horní a dolní hranice tenké vrstvy vzájemně interferují a vytvářejí novou vlnu. Studium této nové vlny může odhalit informace o površích, od kterých se její složky odrážely, včetně tloušťky vrstvy nebo efektivního indexu lomu prostředí vrstvy. Tenké vrstvy mají mnoho komerčních aplikací včetně antireflexních povlaků, zrcadel a optických filtrů