Teoría

El principio de superposición de ondas indica que la dislocación resultante en un punto es igual a la suma de vector de las dislocaciones de diversas ondas en ese punto. Si una cresta de una onda resuelve una cresta de otra onda en el mismo punto entonces las crestas interfieren el constructivo y la amplitud resultante de la onda es mayor. Si una cresta de una onda resuelve un canal de otra onda entonces interfieren el destructivo, y se disminuye la amplitud total.

Esta forma de interferencia puede ocurrir siempre que una onda pueda propagar de una fuente a una destinación por dos o más trayectorias de diversa longitud. Dos o más fuentes se pueden utilizar solamente para producir interferencia cuando hay una relación fija de la fase entre ellas, pero en este caso la interferencia generada es igual que con una sola fuente; ver el principio de Huygens.

Experimentos

de s de Thomas joven el 'Doble-rajó el experimento demostrado los fenómenos de interferencia donde dos haces de luz cuáles son coherentes interfieren para producir un patrón.

Los haces de luz tienen la misma gama de longitud de onda y en el centro del patrón de interferencia. Tienen las mismas fases en cada longitud de onda, pues ambos vienen de la misma fuente.

Patrones de interferencia

¡Para dos fuentes coherentes, la separación espacial entre las fuentes es mitad de la longitud de onda mide el tiempo del número de líneas nodales

La luz de cualquier fuente se puede utilizar para obtener patrones de interferencia, por ejemplo, los anillos de Newton se pueden producir con la luz del sol . Sin embargo, en general la luz blanca se adapta menos para producir patrones de interferencia claros, como es una mezcla de un espectro completo de colores, ese cada uno tiene diverso espaciamiento de las franjas de interferencia. La luz del sodio está cercana al monocromático y es así más conveniente para producir patrones de interferencia. El más conveniente es luz del laser porque es casi perfectamente monocromática.

Interferencia constructiva y destructiva

Considerar dos ondas que sean en fase, con las amplitudes $A\_1$ y $A\_2$. Sus canales y picos se alinean y la onda resultante tendrá $A\; de\; la\; amplitud\; =\; A\_1\; +\; A\_2$. Esto se conoce como interferencia constructiva .

Si las dos ondas son los radianes pi o 180°, fuera de fase, después las crestas de una onda coinciden con los canales de otra onda y así que tenderá a anularse. La amplitud resultante es $A\; =\; |A\_1\; -\; A\_2|$. Si $A\_1\; =\; A\_2$, la amplitud resultante son cero. Esto se conoce como interferencia destructiva .

Cuando dos ondas sinusoidales sobreponen, la forma de onda resultante depende de la amplitud de la frecuencia (o longitud de onda) y de la fase relativa de las dos ondas. Si las dos ondas tienen la misma amplitud $A$ y la longitud de onda la forma de onda resultante tiene una amplitud entre 0 y $2\; A$ dependiendo de si las dos ondas están en fase o fuera de la fase .

Interferencia general del quántum

Si un sistema está en el $\backslash \; psi$ del estado su Wavefunction se describe en Dirac o la notación del Sujetador-ket como:

$|\backslash \; la\; PSI\; \backslash \; sonó\; =\; \backslash \; sum\_i\; |i\; \backslash \; sonó\; \backslash \; psi\_i$

donde el $|i\; \backslash \; rang$s especifica el diverso " del quántum; alternatives" disponibles (técnico, forman una base del vector propio ) y el $\backslash \; psi\_i$ están los coeficientes de la amplitud de la probabilidad, que son los números complejos .

La probabilidad de observar el sistema el hacer de un salto de Quantum de la transición o del $\backslash \; Psi$ del estado a un nuevo $\backslash \; Phi$ del estado es el cuadrado del módulo el producto interno escalar de o de los dos estados:

$prob\; (\backslash \; PSI\; \backslash \; Rightarrow\; \backslash \; phi)\; =\; |\backslash \; lang\; \backslash \; PSI\; |\backslash \; la\; phi\; \backslash \; sonó|^2\; =\; |\backslash \; sum\_i\; \backslash \; psi^*\_i\; \backslash \; phi\_i\; |^2\; =\; \backslash \; sum\_\; \{\}\; \backslash \; psi^*\_i\; \backslash \; psi\_j\; \backslash \; phi^*\_j\; \backslash \; phi\_i=\; \backslash \; sum\_\; \{i\}\; del\; ij\; |\backslash \; psi\_i|^2|\backslash \; phi\_i|^2\; +\; \backslash \; sum\_\; \{ij;\; \}\; \backslash \; psi^*\_i\; \backslash \; psi\_j\; \backslash \; phi^*\_j\; \backslash \; phi\_i$ de i \ ne j

donde = \ lang i del $\backslash \; del\; psi\_i|\backslash \; la\; PSI\; \backslash \; sonó$ (según lo definido arriba) y semejantemente = \ lang i del $\backslash \; del\; phi\_i|\backslash \; la\; phi\; \backslash \; sonó$ es los coeficientes del estado final del sistema. * es la conjugación del complejo de modo que = \ lang \ PSI del $\backslash \; del\; psi\_i^*|i\; \backslash \; sonó$ etc.

Ahora dejarnos consideran la situación clásico y se imaginan que el sistema transitó de $|\backslash \; PSI\; \backslash \; rang$ al $|\backslash \; phi\; \backslash \; rang$ vía un $del\; estado\; intermedio|i\; \backslash \; rang$. Entonces el clásico esperaríamos que la probabilidad de la transición de dos etapas fuera la suma de todos los pasos intermedios posibles. Tendríamos tan

$prob\; (\backslash \; PSI\; \backslash \; Rightarrow\; \backslash \; phi)\; =\; \backslash \; =\; \backslash \; sum\_i\; del\; prob\; del\; sum\_i\; (\backslash \; PSI\; \backslash \; Rightarrow\; i\; \backslash \; Rightarrow\; \backslash \; phi)\; |\backslash \; lang\; \backslash \; PSI\; |i\; \backslash \; sonó|^2|\backslash \; lang\; i|\backslash \; la\; phi\; \backslash \; sonó|^2\; =\; \backslash \; sum\_i|\backslash \; psi\_i|^2\; |\backslash \; phi\_i|^2$

Las derivaciones clásicas y del quántum para la probabilidad de transición diferencian por la presencia, en el caso del quántum, del $\backslash \; del\; sum\_\; adicionales\; \{ij\; de\; los\; términos;\; \}\; \backslash \; psi^*\_i\; \backslash \; psi\_j\; \backslash \; phi^*\_j\; \backslash \; phi\_i$ de i \ ne j; estos términos adicionales del quántum representan interferencia del entre el diverso " del intermedio del $i\; \backslash \; ne\; j$; alternatives". Éstos por lo tanto se conocen como los términos de interferencia del quántum, o términos de la cruz. Esto es puramente un efecto de quántum y es una consecuencia de la no-aditividad de las probabilidades de las alternativas del quántum.

Los términos de interferencia desaparecen, vía el mecanismo del decoherence de Quantum, si el $delestadointermedio\; |i\; \backslash \; rang$ se mide o se junta con el ambiente.

Ejemplos

Un caso conceptual simple de interferencia es una pequeña (comparado a la longitud de onda) fuente - decir, un pequeño arsenal de pequeñas fuentes regularmente espaciadas (véase la difracción el rallar de ).

Considerar el caso de un límite plano (decir, entre dos medios con diferente o simplemente un espejo plano), sobre el cual la onda plana es incidente a un cierto ángulo. En este caso de la distribución continua de fuentes, interferencia constructiva estará solamente en la dirección especular - la dirección en la cual el ángulo con el normal es exactamente igual que el ángulo de la incidencia. Así, esto da lugar a la ley de la reflexión que es simplemente el resultado de interferencia constructiva de una onda de plano en una superficie plana.

Ver también

golpe (acústica)
Patrón de Moiré
Interferómetro
Lista de tipos de los interferómetros
Coherencia (la física)
Decoherence de Quantum
Regeneración óptica
Difracción
El Haidinger franja

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Zenithic

Jayavarman V

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