Interferencija dva sferna talasa

Aplet prikazuje interferencione efekte koji nastaju kao posledica interakcije dva sferna talasa.

U apletu su prikazana dva tačkasta izvora koji emituju talase istih početnih faza i istih talasnih dužina. Talasi koji se emituju prikazuju se njihovim talasnim frontovima maksimalne (kružnice crne boje) i minimalne elongacije (kružnice bele boje).

Aplet omogućava da se zadaju vrednosti talasne dužine talasa i rastojanja među izvorima, kao i usporavanje rada apleta 5 puta. Objašnjenje rada apleta se nalazi ispod apleta.

Inteferenciona slika nastaje kao posledica sabiranja elongacija koje potiču od pojedinačnih talasa u svakoj tački površine apleta. Uočavaju se dva skupa karakterističnih tačaka:

• "srećne" tačke, koje su tako raspoređene da su u svakom trenutku oba talasa koji dolaze do njih u fazi (kada do takve tačke stiže crni front maksimalnih elongacija od jednog izvora, u tom trenutku stiže i neki crni front od drugog izvora; kaže se da se u tim tačkama odvija konstruktivna interferencija. Te tačke su obojene crvenom bojom i tako se dobijaju crvene linije (u eksperimentima sa svetlošću to su svetle linije.
• "nesrećne" tačke, koje su tako rasporežene da su dva talasa koja dolaze kod njih u svakom trenutku u protivfazi (u trenutku kada do takve tačke dospe crni front iz jednog izvora, iz drugog izvora dospeva beli front). Dakle, zbir elongacija u takvim tačkama je stalno jednak nuli; kaže se da se u tim tačkama odvija destruktivna interferencija. Te tačke su obojene plavom bojom i tako se dobijaju plave linije (u eksperimentima sa svetlošću to su tamne linije.

Da li je tačka "srećna" ili "nesrećna" zavisi od njenog rastojanja od oba izbora:

• Da bi tačka bila "srećna" (da bi u nju iz oba izvora stizali istovremeno crni ili beli frontovi) onda razlika tih rastojanja mora biti ili 0 (istovremeno stižu prvi, drugi, treći i ostali frontovi iz oba izvora), ili jedna talasna dužina - λ (tada prvi front iz jednog izvora stiže istovremeno sa drugim frontom iz drugog izvora), ili 2λ (tada prvi front iz jednog izvora stiže istovremeno sa trećim frontom iz drugog izvora), ili najopštije ceo broj talasnih dužina nλ. Sumarno se može uslov konstruktivne interferencije izraziti uslovom:

  Δs = n· λ = (2n)· λ/2

  gde Δs predstavlja razliku rastojanja od izvora, a n ceo broj.
• Da bi tačka bila "nesrećna" (da bi u nju iz oba izvora stizali istovremeno jedan crni i jedan beli front) onda razlika tih rastojanja mora biti ili λ/2 (istovremeno stižu prvi, drugi, treći i ostali crni, odnosno beli frontovi iz oba izvora), ili 3λ/2; (tada prvi crni front iz jednog izvora stiže istovremeno sa drugim belim frontom iz drugog izvora), ili 5λ/2; (tada prvi crni front iz jednog izvora stiže istovremeno sa trećim belim frontom iz drugog izvora), ili najopštije ceo neparan broj polovina talasnih dužina (2n+1)λ/2. Sumarno se može uslov denstruktivne interferencije izraziti uslovom:

  Δs = (2n+1)· λ/2

• Ako tačka nije ni "srećna" ni "nesrećna", onda kod nje nije mnogo izraženo ni pojačavanje ni slabljenje talasa.

Važno je uočiti da se "sreća" tačaka menja kada izvori menjanju položaj i to predstavlja osnovu za primenu interferencije za merenje malih rastojanja u praksi. Na apletu je prikazana ljubičasta tačka koja se može povlačiti mišem, a aplet u dnu ispisuje razliku puteva u toj tački.

Apleti za Fiziku

URL: http://www.walter-fendt.de/ph14yu/interference_yu.htm
© Walter Fendt, 22. maj 1999.
© Prevod i obrada: dr Zlatan Šoškić
Poslednja izmena: 26. avgust 2004.