7.18: Interferencia

Como se explica en la naturaleza de la luz, la luz viaja en ondas transversales.

Figura\(\PageIndex{1}\): Onda de luz

Los picos de las olas se llaman crestas, los valles se llaman valles.

La amplitud define la intensidad del color, la longitud de onda es la distancia entre dos crestas (expresada en nanómetros (nm)).

Cuando la luz blanca golpea la superficie de un material transparente, como una piedra preciosa, parte de la luz se refleja mientras que otra parte se refracta dentro de la piedra preciosa. El rayo refractado finalmente alcanzará otro límite y el mismo proceso se repite.

La parte de la luz que se refractó en la primera pasada se reflejará parcialmente y dejará la piedra preciosa.
Con el tiempo, estas dos partes (tanto las originales reflejadas como las ondas refractadas/reflejadas) viajarán nuevamente al lado en el aire después de dejar la piedra e intentarán unirse (o combinar) nuevamente.

Esto se puede explicar mejor por una película delgada (como el aceite) que se coloca en la calle (Fig.2).

Figura\(\PageIndex{2}\): Película delgada

La luz incidente (I) llega al aceite y parte de él se refleja (R1) mientras que otra parte se refracta dentro del aceite. La parte refractada alcanza entonces el límite de petróleo/calle y se refleja fuera del petróleo (R2).
Tanto R1 como R2 viajan paralelos entre sí e intentan combinar.

Cuando R1 y R2 viajan con las crestas y valles junto a uno y otro, los dos rayos interferirán constructivamente con uno y otro, creando un color más intenso, creando un juego de colores como se ve en la mancha de aceite o burbujas de baño.

Cuando un rayo se queda atrás del otro a una longitud de onda que es la mitad, interferirán destructivamente y se cancelarán entre sí para que no se vea ningún color.

Figura\(\PageIndex{3}\): Ondas en fase

Aquí las dos olas viajan con sus crestas y valles como longitudes de onda sincronizadas y se reforzarán entre sí (Fig.3).
Como se ve en la imagen, el resultado será una duplicación en la amplitud, creando una onda más intensa. Esto es lo que provoca el juego de colores debido a la interferencia.

Una duplicación de la amplitud significa un cuadruplicado de la intensidad de la longitud de onda, lo que significa que el color será más intenso. Las longitudes de onda con baja amplitud harán que parezcan más opacos o incluso negros.

Tenga en cuenta que la longitud de onda no cambia.

Figura\(\PageIndex{4}\): Ondas fuera de fase

En la Fig.4, se ve que un rayo se está quedando atrás del otro a media longitud de onda. Las crestas de una están en la misma posición que las depresiones del otro. Esto es lo que llamamos retraso.
El retraso es el retraso de un rayo detrás del otro.

En este caso, el retraso es por media longitud de onda, por lo que se cancelan entre sí. El resultado es una onda que no tiene amplitud.

Una onda sin amplitud es negra.

Cuando dos rayos se retrasan uno detrás del otro a una longitud de onda completa (o 2 o 3, etc.), decimos que están en fase e interferirán constructivamente, y así se observará el juego de colores.
Si el retraso es media longitud de onda (o 1.5 etc), las ondas se cancelarán entre sí por interferencia destructiva, y luego decimos que los dos rayos están desfasados.