Принцип суперпозиции. Интерференция волн

Принцип суперпозиции (наложения) волн: при распространении в среде нескольких волн каждая из них распространяется так, как будто другие волны отсутствуют, а результирующее смещение частицы среды в любой момент времени равно геометрической сумме смещений, которые получают частицы каждой волны.

Интерференция волн – наложение двух (или нескольких) когерентных волн, в результате чего происходит усиление или ослабление результирующей волны в зависимости от соотношения между фазами этих волн.

Когерентными называются волны одного направления одинаковой частоты и постоянной разности фаз.

Рассмотрим наложение двух когерентных волн, возбуждаемых точечными источниками (для простоты начальные фазы ):

.

Разность фаз этих колебаний равна

, (115)

где - разность хода волн, - длина волны.

1) если колебания происходят в одинаковой фазе, т.е. (, (116)

то наблюдается максимум интерференции. Приравниваем (115) и (116):

.

Получаем условие максимума при интерференции:

(. (117)

В этом случае .

2) если колебания происходят в противофазе, т.е.

(, (118)

то наблюдается минимум интерференции. Приравниваем (115) и (117):

.

Получаем условие минимума при интерференции:

(. (118)

В этом случае .