Интерференция волн
В физике интерференция - это эффект волновых функций. Одна волна может интерферировать сама с собой, но это все равно является сложением двух волн (см. эксперимент со щелями Юнга). Две волны всегда интерферируют, даже если результат сложения сложен или ничем не примечателен.
То, что происходит, когда две или более волны находятся в одном пространстве. Иногда пик одной волны соединяется с пиком другой волны, в результате чего пик становится в два раза выше. Иногда пик одной волны попадает во впадину другой волны, и тогда поверхность становится плоской. Когда волны складывают свои эффекты, это называется положительной интерференцией, или конструктивной интерференцией. Когда одна волна вычитает из воздействия другой, это называется отрицательной интерференцией, или деструктивной интерференцией.
Если два человека будут толкать машину в одном направлении, они сдвинут ее с места лучше, чем каждый из них в отдельности. Это было бы положительной интерференцией. Если два человека одинаковой силы будут толкать машину с противоположных направлений, то она не сдвинется с места ни у одного из них. Это будет отрицательная интерференция.
Когда два камня одновременно падают в пруд, их волны интерферируют друг с другом
Конструктивная интерференция
Конструктивная интерференция происходит, когда две или более волны находятся в одном пространстве и в одной фазе. Когда это происходит, амплитуды волн складываются, и общая сумма превышает амплитуду каждой из волн в отдельности. В результате волны кажутся более интенсивными.
В момент времени = 0 одна вершина волны движется слева, а другая - справа.
В момент времени = 1 две вершины волн встречаются посередине.
В момент времени = 2 обе волны продолжают двигаться вперед и вновь появляются на своих первоначальных высотах.
Разрушительная интерференция : Когда вершина одной волны встречает впадину (дно) другой волны посередине, вода остается плоской.
Конструктивная интерференция : Когда вершины двух волн встречаются посередине, возникает более высокая волна.
Деструктивные помехи
Разрушительная интерференция происходит, когда две или более волны находятся в одном месте и не в фазе. Когда это происходит, амплитуды волн складываются, и общая сумма становится меньше, чем амплитуда любой из волн в отдельности. В результате волны кажутся менее интенсивными.
В момент времени = 0 вершина волны движется слева, а впадина волны движется справа.
В момент времени = 1 две волны встретились посередине. Гребень (вершина) заполняет впадину.
В момент времени = 2 обе волны движутся по своим первоначальным направлениям, и каждая из них появляется вновь.
Примеры помех
После дождя часто можно увидеть узоры, когда немного масла плавает поверх луж. Цвета будут расположены в следующем порядке: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий и фиолетовый. Каждый из этих цветов света имеет свою длину волны, а разные части масла имеют разную толщину. Часть солнечного света отскакивает от верхней поверхности, другими словами, отскакивает от масла. Часть солнечного света отражается от верхней части воды. Световые волны от поверхности масла и от поверхности воды встречаются в воздухе и интерферируют. При любой толщине слоя масла некоторые световые волны будут складываться, а некоторые - вычитаться, в результате чего один цвет света будет наиболее сильным.
Когда два сильно отполированных листа стекла прижимаются друг к другу, иногда расстояние между ними меняется от места к месту. Когда это происходит, возникающий при этом узор называется "кольцами Ньютона". Когда слайдовые фотографии помещают между двумя тонкими листами стекла для показа в слайд-проекторе, такой рисунок представляет собой большую проблему. Та же проблема может возникнуть, когда два предметных стекла микроскопа помещают вместе.
Наушники с шумоподавлением используют деструктивные помехи, чтобы отсечь шум извне.
· 
Масло на воде создает интерференционную картину в цветах спектра
· 
Кольца Ньютона
· 
Интерференция создает световое шоу на мыльном пузыре.
Вопросы по физике
Вот диаграмма, на которой изображены некоторые виды интерференции света. Расстояние между верхним куском стекла и нижним увеличивается к внешним краям.
Более простая установка состоит в том, что два плоских куска стекла соприкасаются по одному краю и имеют узкий угол между двумя гранями. Если расстояние между верхней поверхностью первого куска стекла и верхней поверхностью второго куска стекла в какой-то момент будет таким, что лучи света, отраженные от каждого из них, будут синхронизированы или находиться в фазе, то отраженный свет будет ярким, но если два луча находятся в половине цикла вне фазы, то в этот момент два луча будут аннулировать друг друга, и отраженный свет не будет ярким.
Изогнутый кусок стекла над плоским куском стекла
Два плоских куска стекла, образующих друг с другом узкий угол
Вопросы и ответы
В: Что такое интерференция в физике?
О: Интерференция в физике - это эффект волновых функций.
В: Может ли одиночная волна интерферировать сама с собой?
О: Да, одиночная волна может интерферировать сама с собой.
В: Когда две волны находятся в одном и том же пространстве, они всегда интерферируют?
О: Да, две волны всегда интерферируют, если они находятся в одном пространстве.
В: Что такое положительная интерференция?
О: Положительная интерференция, также известная как конструктивная интерференция, возникает, когда волны складывают свои эффекты.
В: Как определяется отрицательная интерференция?
О: Отрицательная интерференция, также известная как деструктивная интерференция, возникает, когда одна волна вычитает из эффектов другой.
В: Можете ли Вы привести пример положительной интерференции?
О: Да, если два человека будут толкать машину в одном направлении, они сдвинут машину лучше, чем любой из них в одиночку. Это будет положительная интерференция.
В: Каков пример отрицательной интерференции?
О: Если два человека одинаковой силы будут толкать автомобиль с противоположных направлений, то он не сдвинется с места ни при одном из них. Это была бы отрицательная интерференция.
