Movimiento ondulatorio |
Interferencia y difracción
Interferencia de la ondas producidas por varias fuentes Difracción producida por una rendija Interferencia más difracción Difracción de Fresnel |
Una de las características esenciales del movimiento ondulatorio es el fenómeno de la interferencia. Hemos estudiado en este capítulo la superposición de una onda incidente y de otra reflejada para explicar las ondas estacionarias que se producen en una cuerda fija en sus extremos.
Interferencia de ondas producidas por dos fuentes sincrónicasConsideremos dos fuentes puntuales S1 y S2 que oscilan en fase con la misma frecuencia angular w , y que emiten ondas armónicas.
Cuando emiten simultáneamente S1 y S2. El punto P describe un M.A.S. que es la composición de dos M.A.S. de la misma dirección y frecuencia. Los casos más importantes son aquellos en los que los M.A.S. están en fase y en oposición de fase. En fase o interferencia constructiva.
En oposición de fase o interferencia destructiva.
Resumiendo, las condiciones de interferencia son
Amplitud resultante
En el caso general, es necesario sumar vectorialmente las amplitudes para obtener la resultante.
Si la separación a de las fuentes S1 y S2 es pequeña comparada con la distancia desde las fuentes hasta la pantalla, podemos despreciar la pequeña diferencia entre r1 y r2 y suponer que las amplitudes A1 y A2 son prácticamente iguales. Podemos escribir
donde r1- r2=a senq . A partir de esta expresión podemos hallar las direcciones q para las cuales la interferencia es constructiva o destructiva
También podemos hallar las posiciones x sobre la pantalla, que registran interferencia constructiva y destructiva, para ello hacemos la aproximación siguiente: si el ángulo q es pequeño, senq ≈tgq =x/D
IntensidadLa intensidad de un movimiento ondulatorio es proporcional al cuadrado de la amplitud, de modo que
I es la intensidad resultante en el punto P cuando las dos fuentes emiten simultáneamente, e I0 es la intensidad en el punto P debido a una sola de las fuentes. En la interferencia constructiva a =np y por tanto la intensidad I=4I0. En cambio, en la interferencia destructiva a =(2n+1)p /2 y la intensidad I=0.
Es importante señalar que en la interferencia constructiva la intensidad en P debida a las dos fuentes es 22 veces la que corresponde a una de las fuentes. |
Interferencia de las
ondas producidas
por dos fuentes
