Interferens

I fysik er interferens en effekt af bølgefunktioner. En enkelt bølge kan interferere med sig selv, men det er stadig en addition af to bølger (se Young's slids-eksperiment). To bølger interfererer altid, selv om resultatet af additionen er kompliceret eller ikke bemærkelsesværdigt.

Noget, der sker, når to eller flere bølger befinder sig i det samme rum. Nogle gange mødes toppen af en bølge med toppen af en anden bølge, så den resulterende top er dobbelt så høj. Nogle gange falder toppen af en bølge ind i en anden bølges lavpunkt, og overfladen er derefter flad. Når bølger lægger deres virkninger sammen, kaldes det positiv interferens eller konstruktiv interferens. Når en bølge trækker virkningerne af den anden bølge fra, kaldes det negativ interferens eller destruktiv interferens.

Hvis to personer skubber på en bil i samme retning, vil de flytte bilen bedre end en af dem alene. Det ville være positiv interferens. Hvis to personer med samme styrke skubber bilen fra hver sin retning, vil den ikke blive flyttet af nogen af dem. Det ville være negativ interferens.

Når to sten rammer en dam på samme tid, interfererer deres bølger med hinandenZoom
Når to sten rammer en dam på samme tid, interfererer deres bølger med hinanden

Konstruktiv interferens

Konstruktiv interferens opstår, når to eller flere bølger befinder sig i samme rum og er i fase. Når dette sker, lægges bølgernes amplituder sammen, og summen er større end amplituden af hver af bølgerne alene. Dette får bølgerne til at fremstå mere intense.

På tidspunktet = 0 bevæger en bølgetop sig fra venstre og en anden bølge fra højre.
På tidspunktet = 1 mødes de to bølgetoppe i midten.
På tidspunkt = 2 er de to bølgetoppe hver især fortsat med at bevæge sig fremad og dukker op igen i deres oprindelige højder.

Destruktiv indblanding : Når toppen af en bølge møder bunden af en anden bølge i midten, forbliver vandet fladt.Zoom
Destruktiv indblanding : Når toppen af en bølge møder bunden af en anden bølge i midten, forbliver vandet fladt.

Konstruktiv indblanding : Når to bølgetoppe mødes på midten, opstår der en højere bølge.Zoom
Konstruktiv indblanding : Når to bølgetoppe mødes på midten, opstår der en højere bølge.

Destruktiv interferens

Destruktiv interferens opstår, når to eller flere bølger befinder sig på samme sted og er ude af fase. Når dette sker, lægges bølgernes amplituder sammen, og summen er mindre end amplituden af hver af bølgerne for sig selv. Dette får bølgerne til at fremstå mindre intense.

På tidspunktet = 0 bevæger en bølgetop sig ind fra venstre og et bølgetal bevæger sig ind fra højre.
På tidspunkt = 1 har de to bølger mødt hinanden på midten. Bølgetoppen (toppen) udfylder bølgedalen.
På tidspunktet = 2 er de to bølger flyttet videre i deres oprindelige retning, og hver bølge kommer igen frem.

Eksempler på interferens

Efter en regnbyge kan man ofte se mønstre, når der flyder lidt olie oven på vandpytter. Farverne vil være i følgende rækkefølge: rød, orange, gul, grøn, blå og violet. Hver af disse farver lys har sin egen bølgelængde, og forskellige dele af olien har forskellige tykkelser. En del af lyset fra solen preller af på den øverste overflade, med andre ord preller det af på olien. En del af sollyset preller af på vandets overflade. Lysbølgerne fra olieoverfladen og lyset fra vandoverfladen mødes igen i luften, og de interfererer. For enhver tykkelse af olielaget vil nogle af lysbølgerne tilføje og andre trække dem fra, så resultatet er, at en farve lys vil være stærkest der.

Når to meget polerede glasplader presses sammen, vil afstanden mellem de to stykker glas undertiden ændre sig fra sted til sted. Når det sker, kaldes det mønster, der viser sig, for "Newtons ringe". Når diasfotografier lægges mellem to tynde glasplader for at blive vist i en diaprojektor, er denne form for mønster et stort problem. Det samme problem kan dukke op, når to objektglas sættes sammen.

Støjreducerende hovedtelefoner bruger destruktiv interferens til at udelukke støj udefra.

·        

Olie på vand skaber et interferensmønster i spektrets farver

·        

Newtons ringe

·        

Interferens giver et lysshow på en sæbeboble.

Spørgsmål om fysik

Her er et diagram af den slags ting, der producerer nogle former for lysinterferens. Afstanden mellem det øverste stykke glas og det nederste stykke glas bliver større nær de ydre kanter.

En enklere opsætning ville være at have to flade glasstykker, der er i kontakt langs den ene kant, og en snæver vinkel mellem deres to flader. Hvis afstanden mellem den øverste overflade af det første stykke glas og den øverste overflade af det andet stykke glas på et tidspunkt er sådan, at de lysstråler, der reflekteres fra begge dele, er synkroniserede eller i fase, vil det reflekterede lys være klart, men hvis de to stråler er en halv cyklus ude af fase, vil de to stråler på det tidspunkt ophæve hinanden, og det reflekterede lys vil ikke være klart.

Et buet stykke glas over et fladt stykke glasZoom
Et buet stykke glas over et fladt stykke glas

To flade glasstykker, der danner en snæver vinkel med hinandenZoom
To flade glasstykker, der danner en snæver vinkel med hinanden

Spørgsmål og svar

Q: Hvad er interferens i fysik?



A: Interferens i fysik er effekten af bølgefunktioner.

Q: Kan en enkelt bølge interferere med sig selv?



A: Ja, en enkelt bølge kan interferere med sig selv.

Q: Når to bølger befinder sig i det samme rum, interfererer de så altid?



A: Ja, to bølger interfererer altid, når de befinder sig i det samme rum.

Q: Hvad er positiv interferens?



A: Positiv interferens, også kendt som konstruktiv interferens, opstår, når bølger tilføjer deres effekter.

Q: Hvordan defineres negativ interferens?



A: Negativ interferens, også kendt som destruktiv interferens, opstår, når den ene bølge trækker effekten af den anden bølge fra.

Q: Kan du give et eksempel på positiv interferens?



A: Ja, hvis to personer skubber til en bil i samme retning, vil de flytte bilen bedre end den ene alene. Det ville være positiv interferens.

Q: Hvad er et eksempel på negativ interferens?



A: Hvis to personer med samme styrke skubbede til bilen fra hver sin retning, ville den ikke blive flyttet af nogen af dem. Det ville være negativ interferens.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3