6.8.1: Interferencia

Si dos fuentes de ondas están en fase para empezar, cuando alcanzan una ubicación distante pueden estar en fase (conduciendo a interferencia constructiva) o fuera de fase (conduciendo a interferencia destructiva) dependiendo de ligeras diferencias en la distancia recorrida. Esta diferencia de trayectoria da lugar a muchos fenómenos interesantes como los patrones de interferencia (en el caso de la luz) y puntos muertos en auditorios (en el caso del sonido). Los colores de una burbuja de jabón y una mancha de aceite son causados por diferencias de trayectoria.

Figura\(\PageIndex{1}\)

Ejemplos de video/audio:

• Tanque de ondulación de dos fuentes. Estás mirando hacia abajo a una bandeja de agua donde se están formando dos ondas circulares. En una línea directamente frente a las olas (perpendicular a una línea que conecta las dos fuentes) hay interferencia constructiva. En ángulos a ambos lados hay líneas de interferencia destructiva. Esto se debe a que las olas recorren la misma distancia para llegar a los puntos directamente al frente pero las olas que llegan a los puntos destructivos han recorrido diferentes distancias.
• Simulación de interferencia de doble hendidura de Wolfram (es posible que deba descargar su plug in para jugar con esta demostración).
• Los discos CD y DVD también tienen colores que dependen del ángulo en el que se visualizan. Esto se debe a que los datos se graban como pequeños pozos en el disco (como discutiremos más adelante). La luz reflejada desde el fondo de los pozos recorre una distancia diferente a la luz de la superficie, lo que lleva a interferencias constructivas o destructivas dependiendo de la longitud de onda. Difracción de CD. [Nota: Esto a veces se llama difracción que discutimos a continuación pero realmente es un efecto de diferencia de ruta.]
• Difracción de DVD y Blu-Ray.
• Muchas plumas de aves y alas de polilla tienen colores que cambian con el ángulo. Entonces, ¿de qué color son realmente? Cuando los miras bajo un microscopio ves que en realidad no tienen color. En cambio hay capas de plumas (o escamas en el caso de polillas o mariposas). La luz que se refleja en cada capa diferente viaja una distancia diferente de regreso a tu ojo, por lo que algunos colores sufrirán interferencias destructivas mientras que otros tendrán interferencia constructiva. La diferencia de trayectoria es ligeramente diferente en diferentes ángulos, de ahí los colores cambiantes. Aquí hay un video de algunos pavos reales que obtienen sus colores de la interferencia más que del pigmento en la pluma.
• Un ejemplo de una mariposa cambiando de color debido al ángulo. ¿Por qué el color depende del ángulo?
• ¿Por qué las pompas de jabón tienen colores? La luz se refleja en las superficies interior y exterior de la película de jabón que forma la burbuja. La luz de la superficie interior tiene que viajar un poco más lejos para llegar a tus ojos que la luz que se refleja en la superficie exterior. Diferentes colores de luz tienen diferentes longitudes de onda. La diferencia de trayectoria puede causar interferencia destructiva para algunas longitudes de onda mientras que causa interferencia constructiva para otros colores. Aquí hay un video de pompas de jabón.
• Mini Laboratorio de Interferencia.