vägskillnaden

Vägskillnaden, ofta kallad vägskillnad i fysiken, är skillnaden i den sträcka som två vågor färdas från en gemensam källa till en gemensam observationspunkt. Den mäts i längdenheter och är central för interferensfenomen. Om de två vågorna har färdats lika långt är vägskillnaden noll och vågfronterna ligger i fas. Den efterföljande fasskillnaden δ relateras till vägskillnaden genom δ = (2π/λ) Δl, där λ är våglängden.

Beräkning och tolkning: I ett tvåspalts- eller skärmexperiment är vägskillnaden Δl skillnaden mellan avstånden r2 och r1 från varje källa till observationspunkten. Vid geometriska approximationsregler fås Δl ≈ d sin θ, där d är avståndet mellan spåren och θ vinkeln till observationspunkten. Om skärmen placeras på avståndet L får man ofta Δl ≈ (d y)/L, vilket leder till fransens position y: Δy ≈ (λL)/d. Denna relation används för att förutsäga och tolka interferensmönster.

Interferensvillkor: konstruktiv interferens uppstår när Δl är heltalsmultiplar av λ (Δl = mλ), vilket ger maximal intensitet. Destruktiv interferens uppstår när Δl är en halvtalsmultipel (Δl = (m+½)λ), vilket ger minskad eller noll intensitet. Allmän intensitet varierar som I = I1 + I2 + 2√(I1 I2) cos δ.

Användningar: vägskillnad används för att analysera och skapa interferensmönster i experiment som Youngs dubbelspalt och Michelson-interferometer, där man medvetet ändrar Δl för att studera vågrörelsers egenskaper eller exakt måtta våglängder och avstånd.