Interferenciák

Interferenciák a hullámtörvény szerint egymásra ható hullámok összeadódásából adódó jelenségek. Amikor két vagy több hullám ugyanazon a területen találkozik, az eredő jel erőssége észlelhetően megváltozik, gyakran mintázatok vagy csíkok formájában. Interferencia megfigyelhető fényben, hangban és más elektromágneses vagy mechanikus hullámokban, különösen koherens források esetén.

A jelenség alapja a szuperpozíció és a fáziseltérés. Ha a hullámok ugyanakkor érik a megfigyelési pontot, az összegzett amplitúdó A_res = 2A cos(Δφ/2), és az intenzitás I ∝ A_res^2. Konstruktív interferencia akkor alakul ki, amikor Δφ = 2πm, destruktív pedig, amikor Δφ = (2m+1)π. A fáziseltérés gyakran a kóroktól függő path difference Δx, amelyhez Δφ = (2π/λ) Δx tartozik.

Koherencia nélkül a tartós interferencia nem jelenik meg. Két klasszikus példát érdemes megemlíteni: Young-kísérlet, amely két nyíláson át érkező fényből létrejövő interferenciacsíkokat mutat, és vékonyfilmeknél kialakuló színes interferenciát, például szappanbuborékoknál. Műszaki alkalmazásokban interferométereket használnak precíz mérésre, például Mach–Zehnder vagy Fabry–Pérot eszközöket, valamint nagy léptékű detektorokban (például a LIGO gravitációs hullámokat detektáló interferométerei) a távcsövek és laboratóriumi mérések pontosságának növelésére.

Az interferencia alapvető jelenség a hullámtermészet része, és nélkülözhetetlen eszköz a fizika, a mérnöki tudományok és a technológia területén.