In questo articolo, discuteremo varie cause di interferenza della luce con fatti dettagliati.
Quando due raggi di luce sovrapposti l'uno all'altro disperdono le loro energie l'uno nell'altro, si parla di interferenza della luce. Vediamo in dettaglio le seguenti cause di interferenza della luce:-
Le Onde di Luce sono sullo stesso Piano
Che siano in fase o fuori fase, le due onde interferiranno se si propagano sullo stesso piano.
Se le onde viaggiano su un piano diverso in modo tale che nessuna onda si intersechi o si muova parallelamente l'una all'altra, non ci saranno possibilità di ottenere il modello di interferenza.
Sovrapposizione di onde
Le due onde si dicono sovrapposte se le due onde che corrono sullo stesso piano si sovrappongono mentre si propagano nella stessa direzione.
Se la cresta e la depressione di un'onda si sovrappongono esattamente rispettivamente alla cresta e alla depressione di un'altra onda, allora aumenta le frange luminose ed è chiamata interferenza costruttiva. Se la cresta e la depressione della prima onda cadono sulla depressione e sulla cresta di una seconda onda, allora produrrà frange scure. Questo tipo di interferenza che annulla la cresta e la depressione raschiando la propagazione dell'onda è chiamata interferenza distruttiva.
Per saperne di più su 4+ tipi di interferenza della luce: fatti dettagliati.
Fonti di luce coerenti
Se la differenza di fase tra le due onde emesse da sorgenti diverse aventi frequenza e lunghezza d'onda simili rimane la stessa, allora le due sorgenti sono dette sorgenti coerenti.
Questa è una condizione essenziale che causa l'interferenza della luce. Aiuta a produrre onde stazionarie mantenendo differenze di fase fisse. Le onde luminose devono avere lunghezza d'onda e fase costanti, la frequenza delle sorgenti luminose deve essere uguale o simile tra loro.
Immagine di credito: Pixabay
Sarebbe inadeguato utilizzare le sorgenti di due frequenze diverse per ottenere lo schema di interferenza, se così fosse; avremmo visto bruschi cambiamenti nella differenza di fase. A causa di ciò, l'intensità della luce cambierà in modo imprevisto e non verrà osservato alcun modello di interferenza.
Quindi, le sorgenti devono essere coerenti per ottenere onde stazionarie con differenze di fase costanti e per sostenere l'intensità costante della luce.
Per saperne di più su 4+ Esempi di interferenza delle onde: fatti dettagliati.
La lunghezza d'onda della luce è uguale alle dimensioni dell'oggetto
Un'onda di luce che si diffrange dall'oggetto a diverse angolazioni interferisce dando vivaci colori di luce.
Immagine di credito: Pixabay
Devi aver osservato la luce riflessa da bolle, film sottili di olio, superfici oleose, piscine, ecc. Il raggio di luce incidente sullo strato sottile riflette una parte della luce dalla superficie superiore del film sottile e il resto viene rifratto attraverso e si riflette dallo strato inferiore della pellicola sottile mentre una parte della luce può essere trasmessa.
Questi raggi di luce riflessi riflettono ad angoli diversi perché alla rifrazione l'angolo di rifrazione nel mezzo del film sottile differisce a causa dell'indice di rifrazione. Quindi, i raggi di luce si piegano a diversi angoli riflessi a causa dei quali i raggi di luce interferiscono. Interferendo con i raggi di luce, sugli oggetti si formano motivi luminosi colorati.
Per saperne di più su Note sull'interferenza del film sottile: equazione, lavoro, dipendenza, applicazioni, problemi e domande frequenti.
L'energia dei fotoni è conservata
Anche la conservazione dell'energia da parte del fotone di luce è un fattore importante per l'interferenza della luce.
Se l'energia dell'onda non viene conservata, l'onda sarebbe svanita dopo aver viaggiato a una certa distanza e non si sarebbe visto alcun modello di interferenza. L'energia associata al fotone è data dall'equazione,
E=hθ
Dove θ è a frequenza dell'onda luminosa.
Poiché l'energia è conservata, l'equazione di cui sopra implica che la frequenza della luce deve essere conservata. Se l'onda di luce proveniente dalla stessa sorgente coincide l'una con l'altra, otteniamo lo schema di interferenza della luce.
Sorgenti di luce strette
Se le sorgenti luminose sono ampie allora i raggi luminosi emessi da punti diversi interferirebbero tra loro provocherebbero la sovrapposizione dell'interferenza delle frange e ne ostacolerebbero l'effetto.
Immagine di credito: Pixabay
Quindi, le sorgenti monocromatiche devono essere strette.
Per saperne di più su 7+ Esempi di interferenza della luce: fatti dettagliati.
Luce monocromatica
Una sorgente luminosa monocromatica emette un'onda luminosa che produce una lunghezza d'onda e una frequenza uniche. Ciò produrrà un'interferenza costruttiva della luce.
Se vengono utilizzate due diverse lunghezze d'onda della luce, l'interferenza distruttiva si verificherà in un certo punto tra l'interferenza delle onde che danno frange scure.
L'intensità delle due luci monocromatiche è la stessa
Per luce monocromatica si intende la sorgente della luce che produce onde luminose di lunghezza d'onda costante. Due onde di frequenze e lunghezze d'onda simili interferiscono per fornire il modello di interferenza.
Immagine di credito: Pixabay
Poiché la lunghezza d'onda e la frequenza dell'onda sono costanti, ciò implica che l'ampiezza dell'onda che è direttamente proporzionale all'intensità dell'onda luminosa è costante.
Le onde luminose che interferiscono tra loro sono della stessa ampiezza quindi le frange risultanti prodotte sullo schermo a causa dell'interferenza delle due onde sono di uguale intensità.
Per saperne di più su 5+ Esempi di interferenza costruttiva: fatti dettagliati.
La distanza dalla sorgente e dallo schermo è grande
La larghezza delle frange formate a causa dell'interferenza dipende direttamente dalla distanza tra la sorgente e lo schermo dove i due fasci di luce mostrano schemi di interferenza. Se la distanza è grande, le frange sono ampiamente distanziate.
Se la distanza si riduce tra la sorgente e lo schermo, allora potremmo non ottenere quella visione ampia del pattern di interferenza che possiamo ottenere a una distanza maggiore. Se teniamo lo schermo a pochi centimetri dalla sorgente, è evidente che non avremo alcuna interferenza di luce.
La distanza tra le sorgenti coerenti è piccola
La larghezza della frangia è inversamente proporzionale alla distanza di separazione di due sorgenti luminose coerenti. È dato dall'equazione
x=λD/g
Dove x è una larghezza marginale
D è una distanza tra la sorgente e lo schermo
d è una distanza tra due sorgenti
λ è una lunghezza d'onda di una luce monocromatica
Se la distanza tra le due luci monocromatiche è inferiore, interferirebbero facilmente l'una con l'altra. Le frange così formate sono ampiamente distanziate sono ben visibili.
Per saperne di più su 3+ Esempio di interferenza distruttiva della luce: fatti dettagliati.
Domande frequenti
Che cos'è l'interferenza del film sottile?
La lunghezza d'onda della luce che penetra attraverso una pellicola sottile è uguale alla dimensione dello strato sottile affinché si verifichi l'interferenza della luce.
Il riflesso della luce da due strati di un film sottile di solido o liquido interferiscono l'uno con l'altro per dare un modello di luce colorato, quindi è chiamato interferenza del film sottile.
Come avviene l'interferenza della luce?
Affinché le onde luminose interferiscano, due o più onde luminose devono essere sovrapposte l'una all'altra.
Quando due onde luminose monocromatiche di fase stabile e lunghezza d'onda costante e frequenza si sovrappongono, si verifica l'interferenza della luce.
Definisci il termine interferenza quantistica?
La parola quanti descrivono la discreta quantità di particella carica associata a massa ed energia.
L'interferenza quantistica è l'interferenza delle funzioni d'onda della particella presente in due diverse situazioni alla volta in un'onda.
Che cos'è l'interferenza costruttiva della luce?
Due onde luminose di uguale fase e uguale frequenza e ampiezza interferiscono tra loro; otteniamo un'interferenza costruttiva della luce.
La cresta e la depressione di entrambe le onde si sovrappongono amplificando l'effetto in modo tale che l'onda risultante prodotta dia le frange luminose all'aumentare dell'ampiezza dell'onda.
Che cos'è l'interferenza distruttiva della luce?
La differenza di fase tra i due onde che danno interferenza distruttiva è π/2.
La sovrapposizione di onde aventi una differenza di fase si annulla l'una con l'altra, non dando ampiezza all'onda, con conseguente intensità della luce zero.
Leggi anche:
- È l'elettricità statica del fulmine
- Cosa significa il termine spettro nella fisica della luce
- Microscopia a foglio luminoso
- Esempi di riflessione di luce
- Ciò che rende i laser unici come sorgente luminosa
- In che modo l'esposizione alla luce blu degli schermi influisce sul nostro sonno?
- Qual è la natura della luce
- Quali sono gli effetti della luce blu sui ritmi del sonno
- Potere di raccolta della luce
- Come fa l'incandescenza a produrre la luce?
Ciao, sono Akshita Mapari. Ho fatto il M.Sc. in Fisica. Ho lavorato su progetti come la modellazione numerica dei venti e delle onde durante i cicloni, la fisica dei giocattoli e le macchine da brivido meccanizzate nei parchi di divertimento basati sulla meccanica classica. Ho seguito un corso su Arduino e ho realizzato alcuni mini progetti su Arduino UNO. Mi piace sempre esplorare nuove zone nel campo della scienza. Personalmente credo che l'apprendimento sia più entusiasmante quando appreso con creatività. Oltre a questo mi piace leggere, viaggiare, strimpellare la chitarra, individuare rocce e strati, fotografare e giocare a scacchi.
