In dit artikel gaan we verschillende oorzaken van lichtinterferentie bespreken met gedetailleerde feiten.
Wanneer twee op elkaar gesuperponeerde lichtstralen hun energieën naar elkaar verspreiden, wordt de interferentie van licht genoemd. Laten we de volgende oorzaken van lichtinterferentie in detail bekijken:
Golven van licht bevinden zich in hetzelfde vlak
Of ze nu in fase of uit fase zijn, de twee golven zullen interfereren als ze zich in hetzelfde vlak voortplanten.
Als de golven in een ander vlak reizen, zodat geen twee golven elkaar kruisen of evenwijdig aan elkaar bewegen, dan is er geen kans om het interferentiepatroon te krijgen.
Superpositie van golven
Er wordt gezegd dat de twee golven gesuperponeerd zijn als de twee golven die in hetzelfde vlak lopen elkaar overlappen terwijl ze zich in dezelfde richting voortplanten.
Als de top en het dal van een golf elkaar precies overlappen met respectievelijk de top en het dal van een andere golf, dan versterkt dit heldere randen en wordt dit constructieve interferentie genoemd. Als de top en het dal van de eerste golf op het dal en de kruin van een tweede golf vallen, dan zal het donkere randen produceren. Dit type interferentie dat de kruin en dal die de golfvoortplanting schraapt, opheft, wordt destructieve interferentie genoemd.
Lees meer over 4+ soorten lichtinterferentie: gedetailleerde feiten.
Samenhangende lichtbronnen
Als het faseverschil tussen de twee golven die worden uitgezonden door verschillende bronnen met vergelijkbare frequentie en golflengte hetzelfde blijft, dan worden de twee bronnen coherente bronnen genoemd.
Dit is een essentiële voorwaarde die interferentie van licht veroorzaakt. Het helpt om stationaire golven te produceren door vaste faseverschillen te behouden. Lichtgolven moeten een constante golflengte en fase hebben, de frequentie van de lichtbronnen moet gelijk of vergelijkbaar zijn.
Krediet van het beeld: Pixabay
Het zou ontoereikend zijn om de bronnen van twee verschillende frequenties te gebruiken om het interferentiepatroon te krijgen, als dat zo is; we zouden abrupte veranderingen in het faseverschil hebben gezien. Hierdoor zal de intensiteit van het licht onverwacht veranderen en zal er geen interferentiepatroon worden waargenomen.
Daarom moeten de bronnen coherent zijn om stationaire golven met constante faseverschillen te krijgen en om de constante intensiteit van het licht te behouden.
Lees meer over 4+ voorbeelden van golfinterferentie: gedetailleerde feiten.
Golflengte van licht is gelijk aan de afmetingen van het object
Een lichtgolf die onder verschillende hoeken van het object afbuigt, interfereert met het geven van levendige kleuren licht.
Krediet van het beeld: Pixabay
U moet het licht hebben waargenomen dat wordt gereflecteerd door bellen, dunne oliefilm, olieachtige oppervlakken, plassen, enz. De lichtstraal die op de dunne laag valt, reflecteert een deel van het licht vanaf het bovenoppervlak van de dunne film en de rest wordt gebroken door en wordt weerkaatst door de onderste laag van de dunne film, terwijl een deel van het licht kan worden doorgelaten.
Deze gereflecteerde lichtstralen reflecteren onder verschillende hoeken omdat bij breking de brekingshoek in het medium van dunne film verschilt vanwege de brekingsindex. Daarom buigen de lichtstralen onder verschillende gereflecteerde hoeken waardoor de lichtstralen interfereren. Bij interferentie met de lichtstralen worden kleurrijke lichtpatronen gevormd op de objecten.
Lees meer over Opmerkingen over interferentie met dunne films: vergelijking, werking, afhankelijkheid, toepassingen, problemen en veelgestelde vragen.
Energie van de fotonen wordt behouden
Het behoud van energie door het foton van licht is ook een belangrijke factor voor de interferentie van licht.
Als de energie van de golf niet behouden blijft, zou de golf zijn verdwenen na een bepaalde afstand en zou er geen interferentiepatroon te zien zijn. De energie geassocieerd met het foton wordt gegeven door de vergelijking,
E=hθ
Waar θ is een frequentie van de lichtgolf.
Aangezien de energie behouden blijft, impliceert de bovenstaande vergelijking dat de frequentie van het licht behouden moet blijven. Als de lichtgolf van dezelfde bron met elkaar samenvalt dan krijgen we het interferentiepatroon van het licht.
Smalle lichtbronnen
Als de lichtbronnen breed zijn, zouden de lichtstralen die uit verschillende punten worden uitgezonden onderling interfereren, wat zou resulteren in overlapping van de interferentie van randen en het effect belemmeren.
Krediet van het beeld: Pixabay
Daarom moeten de monochromatische bronnen smal zijn.
Lees meer over 7+ voorbeelden van interferentie van licht: gedetailleerde feiten.
Monochromatisch licht
Een monochromatische lichtbron zendt een lichtgolf uit die een unieke golflengte en frequentie produceert. Dit zal constructieve interferentie van licht produceren.
Als er twee verschillende golflengten van licht worden gebruikt, zal de destructieve interferentie optreden op een bepaald punt tussen interferentie van golven die donkere randen geven.
De intensiteit van de twee monochromatische lichten is hetzelfde
Monochromatisch licht betekent de lichtbron die lichtgolven met een constante golflengte produceert. Twee golven van vergelijkbare frequenties en golflengten interfereren om het interferentiepatroon te geven.
Krediet van het beeld: Pixabay
Aangezien de golflengte en frequentie van de golf constant zijn, houdt dit in dat de amplitude van de golf die recht evenredig is met de intensiteit van de lichtgolf constant is.
De lichtgolven die met elkaar interfereren, hebben dezelfde amplitude en daarom zijn de resulterende randen die op het scherm worden geproduceerd als gevolg van interferentie van de twee golven van gelijke intensiteit.
Lees meer over 5+ voorbeelden van constructieve interferentie: gedetailleerde feiten.
Afstand van bron en scherm is groot
De breedte van de door interferentie gevormde franjes is direct afhankelijk van de afstand tussen de bron en het scherm waar de twee lichtbundels interferentiepatronen vertonen. Als de afstand groot is, zijn de randen breed uit elkaar geplaatst.
Als de afstand tussen de bron en het scherm wordt verkleind, krijgen we mogelijk niet die brede kijk op het interferentiepatroon dat we op grotere afstand kunnen krijgen. Als we het scherm op enkele centimeters van de bron houden, is het duidelijk dat we geen interferentie van licht zullen krijgen.
Afstand tussen coherente bronnen is klein
De breedte van de rand is omgekeerd evenredig met de scheidingsafstand van twee coherente lichtbronnen. Het wordt gegeven door de vergelijking
x=λD/d
Waar x een randbreedte is
D is een afstand tussen bron en scherm
d is een afstand tussen twee bronnen
λ is een golflengte van een monochromatisch licht
Als de afstand tussen de twee monochromatische lichten kleiner is, zouden ze elkaar gemakkelijk storen. De zo gevormde franjes zijn ruim uit elkaar geplaatst en zijn mooi zichtbaar.
Lees meer over 3+ Destructieve interferentie van licht Voorbeeld: gedetailleerde feiten.
Veelgestelde Vragen / FAQ
Wat is dunnefilminterferentie?
De golflengte van licht dat door een dunne film dringt, is gelijk aan de afmeting van de dunne laag waarop de interferentie van licht optreedt.
De reflectie van licht van twee lagen van een dunne film van vaste of vloeibare stof interfereren met elkaar om een kleurrijk lichtpatroon te geven, vandaar dat het dunnefilminterferentie wordt genoemd.
Hoe vindt interferentie van licht plaats?
Om lichtgolven te laten interfereren, moeten twee of meer lichtgolven op elkaar worden gesuperponeerd.
Wanneer twee monochromatische lichtgolven van stabiele fase en constante golflengte en de frequentie elkaar overlappen, vindt de interferentie van licht plaats.
Definieer de term kwantuminterferentie?
Het woord quanta beschrijft de discrete hoeveelheid geladen deeltje geassocieerd met massa en energie.
Kwantuminterferentie is de interferentie van de golffuncties van het deeltje dat in twee verschillende situaties tegelijk in een golf aanwezig is.
Wat is constructieve interferentie van licht?
Twee lichtgolven van gelijke fase en gelijke frequentie en amplitude interfereren met elkaar; we krijgen constructieve interferentie van licht.
De top en het dal van beide golven overlappen elkaar en versterken het effect zodanig dat de resulterende golf die wordt geproduceerd de heldere randen geeft naarmate de amplitude van de golf toeneemt.
Wat is destructieve interferentie van licht?
Het faseverschil tussen de twee golven die destructieve interferentie geven is π/2.
De overlapping van golven met een faseverschil heffen elkaar op, waardoor er geen amplitude van de golf ontstaat, wat resulteert in een nulintensiteit van het licht.
Lees ook:
- Is bliksem statische elektriciteit
- Wat betekent de term spectrum in de lichtfysica
- Lichte platenmicroscopie
- Reflectie van licht voorbeelden
- Wat lasers uniek maakt als lichtbron
- Hoe beïnvloedt blootstelling aan blauw licht van schermen onze slaap?
- Wat is de aard van licht
- Wat zijn de effecten van blauw licht op slaappatronen
- Licht verzamelende kracht
- Hoe produceert een gloeilamp licht?
Hallo, ik ben Akshita Mapari. Ik heb M.Sc. in de natuurkunde. Ik heb gewerkt aan projecten als numerieke modellering van wind en golven tijdens cyclonen, natuurkunde van speelgoed en gemechaniseerde sensatiemachines in pretparken op basis van klassieke mechanica. Ik heb een cursus Arduino gevolgd en een aantal miniprojecten op Arduino UNO uitgevoerd. Ik vind het altijd leuk om nieuwe gebieden op het gebied van de wetenschap te verkennen. Persoonlijk ben ik van mening dat leren enthousiaster is als het met creativiteit wordt geleerd. Daarnaast hou ik van lezen, reizen, gitaar tokkelen, rotsen en lagen identificeren, fotograferen en schaken.