Interference

Fizikā interference ir viļņu funkciju efekts. Viens vilnis var interferēt pats ar sevi, bet tas joprojām ir divu viļņu saskaitīšana (sk. Junga eksperimentu ar spraugām). Divi viļņi vienmēr interferē, pat ja saskaitīšanas rezultāts ir sarežģīts vai nav ievērojams.

Kaut kas notiek, kad divi vai vairāki viļņi atrodas vienā telpā. Dažreiz viena viļņa maksimums savienojas ar cita viļņa maksimumu, tāpēc iegūtais maksimums ir divreiz augstāks. Dažreiz viena viļņa virsotne iekrīt cita viļņa ieplakā, un tad virsma ir plakana. Kad viļņi summē savu ietekmi, to sauc par pozitīvu interferenci jeb konstruktīvu interferenci. Ja viens vilnis atņem no otra viļņa ietekmes, to sauc par negatīvu interferenci jeb destruktīvu interferenci.

Ja divi cilvēki stumtu automašīnu vienā virzienā, viņi varētu virzīt automašīnu labāk nekā viens pats. Tā būtu pozitīva iejaukšanās. Ja divi cilvēki ar vienādu spēku stumtu automašīnu no pretējiem virzieniem, tad neviens no viņiem to nepārvietotu. Tā būtu negatīva iejaukšanās.

Kad divi akmeņi vienlaicīgi nonāk dīķī, to viļņi savstarpēji traucē viens otram.Zoom
Kad divi akmeņi vienlaicīgi nonāk dīķī, to viļņi savstarpēji traucē viens otram.

Konstruktīvie traucējumi

Konstruktīvā interference notiek, ja divi vai vairāki viļņi atrodas vienā telpā un fāzē. Šādā gadījumā viļņu amplitūdas summējas, un kopsumma ir lielāka nekā jebkura viļņa amplitūda atsevišķi. Tādējādi viļņi šķiet intensīvāki.

Laikā = 0 viena viļņa virsotne virzās no kreisās puses, bet otra - no labās puses.
Laikā = 1 abas viļņu virsotnes satiekas vidū.
Laikā = 2 abi viļņi turpina virzīties uz priekšu un atkal parādās sākotnējā augstumā.

Destruktīvi traucējumi : Kad viena viļņa augšdaļa satiekas ar cita viļņa apakšdaļu (apakšdaļu) pa vidu, ūdens paliek līdzens.Zoom
Destruktīvi traucējumi : Kad viena viļņa augšdaļa satiekas ar cita viļņa apakšdaļu (apakšdaļu) pa vidu, ūdens paliek līdzens.

Konstruktīva iejaukšanās : Kad divu viļņu virsotnes satiekas pa vidu, rodas lielāks vilnis.Zoom
Konstruktīva iejaukšanās : Kad divu viļņu virsotnes satiekas pa vidu, rodas lielāks vilnis.

Destruktīvi traucējumi

Destruktīvā interference notiek, ja divi vai vairāki viļņi atrodas vienā vietā un nav fāzēti. Šādā gadījumā viļņu amplitūdas summējas, un kopsumma ir mazāka par jebkura viļņa amplitūdu. Tāpēc viļņi šķiet mazāk intensīvi.

Laikā = 0 no kreisās puses virzās viļņa virsotne, bet no labās puses virzās viļņa ieplaka.
Laikā = 1 abi viļņi ir satikušies pa vidu. Viļņa grēda (virsotne) aizpilda ieplaku.
Laikā = 2 abi viļņi ir virzījušies savā sākotnējā virzienā, un katrs no tiem parādās no jauna.

Traucējumu piemēri

Pēc lietus bieži vien var redzēt rakstus, kad peļķēs virs peļķēm peld nedaudz eļļas. Krāsas būs šādas: sarkana, oranža, dzeltena, zaļa, zila un violeta. Katrai no šīm gaismas krāsām ir savs viļņa garums, un dažādām eļļas daļām ir atšķirīgs biezums. Daļa saules gaismas atstarojas no augšējās virsmas, citiem vārdiem sakot, tā atstarojas no eļļas. Daļa saules gaismas atstarojas no ūdens virsmas. Gaismas viļņi no eļļas virsmas un gaismas viļņi no ūdens virsmas satiekas atpakaļ gaisā, un tie interferē. Jebkura naftas slāņa biezuma gadījumā daļa gaismas viļņu summējas, bet daļa atņem, tāpēc rezultātā viena gaismas krāsa ir visspēcīgākā.

Kad divas ļoti pulētas stikla loksnes tiek saspiestas kopā, dažkārt attālums starp abiem gabaliem mainās no vietas uz vietu. Kad tas notiek, parādās zīmējums, ko sauc par "Ņūtona gredzeniem". Kad diapozitīvu fotogrāfijas tiek ievietotas starp divām plānām stikla loksnēm, lai tās parādītu diaprojektorā, šāda veida raksts ir liela problēma. Tāda pati problēma var parādīties, kad divi mikroskopa slaidi tiek likti kopā.

Trokšņa slāpēšanas austiņas izmanto destruktīvus traucējumus, lai izslēgtu ārējo troksni.

·        

Eļļa uz ūdens rada interferences rakstu spektra krāsās.

·        

Ņūtona gredzeni

·        

Iejaukšanās rada gaismas šovu uz ziepju burbuļa.

Fizikas jautājumi

Šeit ir diagramma, kas attēlo, kā rodas dažu veidu gaismas traucējumi. Attālums starp augšējo stikla gabalu un apakšējo stikla gabalu kļūst lielāks pie ārējām malām.

Vienkāršāka uzstādīšana būtu, ja divi plakani stikla gabali saskaras gar vienu malu un starp to abām virsmām ir šaurs leņķis. Ja attālums starp pirmā stikla gabala augšējo virsmu un otrā stikla gabala augšējo virsmu kādā brīdī ir tāds, ka no katra no tiem atstarotie gaismas stari ir sinhronizēti jeb fāzē, tad atstarotā gaisma būs spilgta, bet, ja abi stari ir puscikla atšķirībā no fāzes, tad šajā brīdī abi stari viens otru iznīcinās un atstarotā gaisma nebūs spilgta.

Izliekts stikla gabals virs plakana stikla gabalaZoom
Izliekts stikla gabals virs plakana stikla gabala

Divi plakani stikla gabali, kas savā starpā veido šauru leņķiZoom
Divi plakani stikla gabali, kas savā starpā veido šauru leņķi

Jautājumi un atbildes

J: Kas fizikā ir interference?



A: Fizikā interference ir viļņu funkciju efekts.

J: Vai viens vilnis var interferēt pats ar sevi?



A: Jā, viens vilnis var interferēt pats ar sevi.

J: Ja divi viļņi atrodas vienā telpā, vai tie vienmēr interferē?



A: Jā, divi viļņi vienmēr interferē, ja tie atrodas vienā telpā.

J: Kas ir pozitīvā interference?



A: Pozitīvā interference, saukta arī par konstruktīvo interferenci, rodas, kad viļņi summē savu ietekmi.

J: Kā definē negatīvo interferenci?



A: Negatīvā interference, ko dēvē arī par destruktīvu interferenci, notiek tad, kad viens vilnis atņem no otra viļņa ietekmes.

J: Vai varat minēt pozitīvās interferences piemēru?



A: Jā, ja divi cilvēki stumtu automašīnu vienā virzienā, viņi virzītu automašīnu labāk nekā viens pats. Tā būtu pozitīva interference.

J: Kāds ir negatīvās iejaukšanās piemērs?



A: Ja divi cilvēki ar vienādu spēku stumtu automašīnu no pretējiem virzieniem, tad neviens no viņiem to nepārvietotu. Tā būtu negatīva iejaukšanās.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3