Rušení vln
Mezi jevy charakteristické pro vlnové procesy je zásah vln, který spočívá v tom, že když jsou dvě vlny překryty, může dojít k zesílení a oslabení oscilací.
Abychom se seznámili s tímto jevem, zvážme, co se stane, když se vlny stejné délky dostanou do určitého prostoru.
Pozorujeme tento jev na příkladu vln,rozprostírá se na vodní ploše. Neustále vytváříme vlny na jeho povrchu ve dvou bodech. K tomu je v bezprostřední blízkosti povrchu vody umístěny konce dvou drátů připojených k elastické kovové desce. Když deska osciluje, konce drátu se pravidelně ponoří do vody a vyvolávají oscilace, které se šíří ve formě vln stejné délky podél jejího povrchu. Každý z vodičů nadchne svůj vlastní systém vln. Dva vlnové systémy, navzájem překrývající se, budou vzájemně ovlivňovat a proto dojde k interferenci vln.
Je důležité, aby dva vlnové systémyjsou koordinovány, to znamená, že ve stejné délce vystupují z center oscilace v identických fázích, nebo pokud jsou v případě, že vznikají (například vycházejí z protichůdných fází), pak by se fázový posun s časem neměl měnit. Takové vlny se nazývají koherentní. V tomto experimentu je soudržnost zajištěna skutečností, že oba konce drátu se periodicky dotýkají povrchu vody současně - vlny opouštějí centra vibrací ve stejných fázích.
Postavme superpozici dvou systémůsouvislé vlny. Pevné kruhy označují vrcholy kruhových vln, které se šíří podél povrchu vody ze zdrojů, a tečkované čáry jsou prohlubně. Body, kde jsou vlny obou systémů ve stejných fází s dutým dutiny a hřeben s hřebenem, - tečky amplifikované oscilace (maxima). Body oslabených kmitů (minima) se nacházejí v místech, kde se deprese jedné vlny setkává s hřebenem jiného. Za přítomnosti koherence vln bude stabilní vzorek střídání maxim a minim. Ve skutečnosti, pokud jste v současné době na nějakém místě setkat, hřeben s hřebenem, pak po polovině období ve stejném setkávají s dutou dutinou, a po půl době opět hřebenové s hřebenem, atd., Tj v tomto okamžiku bude celá řada kmitů. Taková změna minima a maxima amplitud oscilace se nazývá interferenční vzorec. A fenomén superpozice vln, který tvoří interferenční vzor, se nazývá interference vln.
Řešit otázku, které fázese setkají na daném místě rušivých vln, je třeba vzít v úvahu rozdíl v jejich průběhu. Za tímto účelem stačí vypočítat počet vln příslušného systému, které odpovídají vzdálenostem mezi maximem a minimem zájmu pro nás a středy vibrací. Uvidíme, že maxima budou v těch bodech, které jsou buď ve stejných vzdálenostech od obou středisek, nebo v bodech, kde rozdíl v cestě odpovídá sudému počtu polovičních vln, zatímco minima odpovídají lichému číslu.
Použitím příkladu tohoto experimentu jsme považovali tento fenomén za interferenci mechanických vln.
Přesto je fenomén rušení vlastněnejen vlny, které se objevují na povrchu vody, ale také všechny typy vln: zvuk, elektromagnetické a jiné. Pokud tedy světlo má vlnové vlastnosti, pak když jsou dva jeho paprsky překrývají, dojde k interferenci světlých vln.
Zdroje vysílající takové vlny se nazývají koherentní. V optice mohou být koherentní zdroje uměle vytvořeny.
Nemělo by se zapomínat na rušení vln(jakékoli, včetně světla) se objeví pouze tehdy, když vlny, které interagují, mají stejnou frekvenci a časově nezávislý fázový posun v jakémkoli bodě.
</ p>>
