Lankide:MattinElorza/Proba orria

Bi uhinen arteko interferentzia (berdea eta urdina) bi dimentsioko espazioan, uhin gorria sortuz.

Interferentzia bi uhin edo gehiagoren arteko gainezartzearen ondorioz sortzen den fenomenoari deritzo fisikan. Interferentzia eraikitzaileak eta suntsitzaileak elkarren artean korrelazionatuak edo koherenteak diren uhinen elkarreraginaren ondorioz sortzen dira. Hauen sorkuntza maiztasunarekin eta iturriarekin daukate zerikusia. Interferentzia edozein motatako uhinetan ikus daiteke, esate baterako, argi-uhin eta irrati-uhinetan. Sortzen diren irudiei edo grafikoei interferograma deritze.

Etimologia

Interferentzia hitza latinetik dator, bi hitzen arteko loturatik hain zuzen ere: inter "arteko" eta fere "talka" esanahia daukate. Tomas Young-ek sortu zuen hitza 1802. urtean.

Maiztasun bereko uhinen arteko gainjartzea

Maiztasun bereko bi uhinen gainjartzearen emaitzak fasearen desberdintasunarekin izango du zerikusia.

Bi uhin gehitzen badira, $y_{1}=A\sin {(\omega t-kx)}$ eta $y_{2}=A\sin {(\omega t-kx+\delta )}$, uhin erresultanteak aurreko bi uhinen maiztasun berdina edukiko du. $\delta$ angeluaren balioa $0$ edo $2\pi$ bada, orduan uhin berriaren anplitudea $2A$ izango da.

$f1$ eta $f2$ maiztasunen arteko uhinen gainjartzeak pultsazio izeneko fenomenoa sortzen du. Kasu hauetan, gizakiaren entzumen-sistema ez da gai dauden bi maiztasunak bereizteko. batez besteko maiztasun bakarra hautemango da ${\frac {f1+f2}{2}}$. Ordea anplitudean hurrengo aldaketa edukiko du ${\frac {\left\vert f1-f2\right\vert }{2}}$.

Hau da, 300 Hz eta 304 Hz-eko bi uhin sinusoidal gainjartzen badira, gizakiaren entzumen-sistemak soinu bakar bat antzemango du, 302 Hz-eko anplitudea 2 Hz-eko maiztasunarekin.

Interferentzia motak

Bi uhin zapalen artekoa

Bi uhin zapalen arteko interferentzia patroi geometrikoa.

Interferentzia mota sinpleena lortzen den modua. Hau gertatzeko angelu jakin batean gurutzatu beharko dira bi uhin lau.

Uhin bat horizontalki ari da bidaiatzen, bestea ordea beherantz lehen uhinarekiko $\theta$ angeluarekin . Bi uhinak B puntuan fasean daudela kontuan hartuta, fase erlatiboa x ardatzean aldatzen joango da.

Fase-diferentzia A puntuan honela kalkulatu daiteke

$\Delta \varphi ={\frac {2\pi d}{\lambda }}={\frac {2\pi x\sin \theta }{\lambda }}$

Uhinak fasean egongo dira ondorengo kasuetan

${\frac {x\sin \theta }{\lambda }}=0,\pm 1,\pm 2,...,$

eta fasez kanpo ziklo erdi baldin eta

${\frac {x\sin \theta }{\lambda }}=0,\pm {\frac {1}{2}},\pm {\frac {3}{2}},...,$

Interferentzia eraikitzaileak uhinak fasean daudenean sortuko dira. Interferentzia suntsitzaileak aldiz, uhinak ziklo erdi bat desfasatzen direnean.

Bi uhin esfereikoren arteko interferentzia.

Bi uhin esferikoren artekoa

Argi-iturri puntual batek uhin esferikoak sor ditzake. Bi iturri-puntutik datorren argia gainjartzen bada, interferentzia-ereduak bi uhinen arteko fase-diferentzia espazioan nola aldatzen den erakusten du. Hau uhin-luzeraren eta iturri puntualen bereizketaren araberakoa izango da. Uhin-luzera goitik behera handitzen doa, eta iturrien arteko distantzia ezkerretik eskuinera.

Behaketa-planoa urruti dagoenean, ertz-eredua ia lerro zuzenen segida bat izango da, uhinak ia lauak izango baitira.

Uhin sorten artekoa

Uhin sorten arteko interferentzia eredua.

Hainbat uhin batzen direnean interferentzia sortuko da baldin eta haien arteko fase-diferentziak konstante mantentzen badira behaketa-denboran zehar.

Batzuetan maiztasun eta anplitude bereko hainbat uhin zerora batzea nahiko da (hau da, suntsitzailea oztopatzea, bertan behera uztea).

Erraz ikusiko da uhin-multzo bat bertan behera geratuko dela anplitude eta faseak angelu berdinean banatuta badaude. Fasoreak erabiliz, uhin bakoitza $Ae^{i\varphi _{n}}$ bezala adieraz daiteke $N$ uhinentzat $n=0$ tik $n=N-1$ ra, non

$\varphi _{n}-\varphi _{n-1}={\frac {2\pi }{N}}.$

Ondorengoa adierazteko:

$\sum _{n=0}^{N-1}Ae^{i\varphi _{n}}=0$

Fabry-Pérot interferometroak uhin sorten arteko interferentzia erabiltzen du.

Young-en esperimentua

Uhin lau baten difrakzio patroiak

Young-en esperimentua edo Zirrikitu bikoitzaren saiakuntza Argiaren uhin-izaera frogatzeko (eta Newtonen teoria korpuskularra ezeztatzeko) erabilitako metodoa izan da. Argi-iturri bakarreko argi-sorta bat bi zirrikitu paralelotatik igaroarazten da. Zirrikituak igaro ostean sortutako interferentziak pantaila batean ageriko dira. Pantailako interferentzia-patroiak argiaren uhin-izaeraren bidez azal daitezke soilik. Esperimentu honek garrantzia handia du mekanika kuantikoan, partikula-sortetan, adibidez, elektroiak erabiltzen direnean agertzen direlako interferentzia-patroiak (uhin-partikula bitasunaren agergarri).

Esperimentu honen ondorioa argia uhinez osatuta dagoela da, distiraren banaketa, uhin-fronteen interferentzia alternatibo gehigarri eta kenketaz azal daitekeelako.

Ikus, gainera

• Difrakzio
• Interferentzia ikusgarritasuna
• Interferentzia lithografia
• Interferometro
• Interferometria
• Lloyd-en Ispilua
• Mekanika kuantiko
• Moiré-ren patroia
• Uhin
• Zirrikitu bikoitzaren saiakuntza partikula kuantikoekin

Kanpo estekak

https://zthiztegia.elhuyar.eus/kontzeptua/136787