Interferencia de ondas

30-04-2014

Universidad Católica del Nor te
Departamento de Enseñanza de las
Ciencias Básicas.

Física III

Interferencia se refiere a cualquier situación en la que
dos o más ondas se traslapan en el espacio. Cuando esto
ocurre, la onda total en cualquier punto y en cualquier
instante está gobernada por el principio de
superposición. Que establece lo siguiente:
Cuando dos o más ondasse traslapan, el desplazamiento
resultante en cualquier punto y en cualquier instante se
encuentra sumando los desplazamientos instantáneos que
producirían en el punto las ondas individuales
Los
patrones
si cada una se presentara sola.
coloreados
de
las
figuras se producen
por
las
distintas
condiciones
de
interferencia que se
dan para los diversos
colores que forman la
luzblanca reflejada.

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INTERFERENCIA
Con ayuda de diferentes dispositivos, de reflexión, por ejemplo u
otros medios, se pueden superponer dos haces luminosos. Cada
uno de ellos se comporta como si el otro no existiera, siempre y
r
cuando se cumpla el principio de superposición. Sea E 1 , la
amplitud del campo eléctrico producido en un punto P por el
r
primer haz y E 2 la delproducido en ese mismo punto por el
segundo haz.
Según el principio “la perturbación instantánea en un punto por
donde pasan dos o más ondas luminosas, es la suma de las
perturbaciones
ópticas
que
producirán
cada
onda
separadamente”. La amplitud resultante de la acción de los dos
r
r
haces E será la suma vectorial de E 1 + E 2 :

r
r
r
E = E1 + E 2

INTERFERENCIA
Es decir, Lainterferencia es un fenómeno en el que dos o más ondas
se superponen para formar una onda resultante de mayor o menor
amplitud. El efecto de interferencia puede ser observado en
cualquier tipo de ondas, como luz, radio, sonido, ondas en la
superficie del agua, etc.
Un patrón de interferencia, como muestra la figura no es más que
un conjunto de regiones, en las cuales existen franjas deintensidad
I = cero y de I distinto de cero.
Para analizar dicho
patrón
hay
que
conocer la forma de
la onda luminosa,
conocer el valor de
la perturbación E (x,
t). Es el principio de
Superposición el que
nos
da
esta
posibilidad.

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Los efectos de la interferencia se ven con más facilidad
cuando se combinan ondas sinusoidales con una sola
frecuencia f y longitud deonda λ.
La figura muestra una “instantánea” o imagen “congelada” de una
fuente única S1 de ondas sinusoidales. La figura
sólo ilustra los frentes de onda que corresponden
a las crestas, la separación entre frentes de onda
sucesivos es de una λ. además la v de la onda es
la misma en todas direcciones. Si las ondas son
bidimensionales, los círculos de la figura
representan frentes de ondacirculares; si las
ondas se propagan en tres dimensiones, los
círculos representan frentes de onda esféricos
que se propagan desde S1.
En óptica, las ondas sinusoidales son
características de la luz monocromática (la de
un solo color) en el estudio de la interferencia
supondremos ondas de este tipo.

En la figura se muestran dos fuentes idénticas de ondas
monocromáticas, S1 y S2. Ambasproducen ondas de la misma A
y λ. Además, las dos fuentes están permanentemente en fase;
vibran al unísono. Se dice que dos fuentes monocromáticas de
la misma f y con una relación de fase constante definida (no
necesariamente en fase) son coherentes. También se utiliza el
término ondas coherentes (luz coherente) para hacer
referencia a las ondas emitidas por dos fuentes de ese tipo.
Esasfuentes podrían ser dos agitadores
sincronizados en un tanque de agua, dos
altavoces alimentados por el mismo
amplificador, dos antenas de radio
energizadas por el mismo transmisor o
dos agujeros pequeños o ranuras en una
pantalla opaca, iluminada por la misma
fuente de luz monocromática

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INTERFERENCIA
Todos los detectores tienen cierta inercia. Esta puede caracterizarse...