Wellenphänomen: Interferenz
Interferenz: Die Interferenz ist die Überlagerung von verschiedenen Wellen zu einer Welle. Die resultierende Welle ist dabei die Summe der Einzelwellen.
Das Phänomen der Interferenz beruht auf dem sogenannten Superpositionsprinzip.
Merke
Superpositionsprinzip
Die Wellenfunktion der resultierenden Welle ist die Summe der Wellenfunktionen der Einzelwellen. Insbesondere bedeutet das:
Sind
Betrachten wir als Beispiel eine Momentanaufnahme der Interferenz von 2 Wellen (grau und schwarz markiert) zu einem bestimmten Zeitpunkt. Dabei handelt es sich um zwei in
Relevante Spezialfälle der Interferenz
Im Zusammenhang mit dem Gebiet der Optik ist es wichtig zu wissen, unter welchen Bedingungen sich diese Wellen auslöschen (destruktive Interferenz) und maximal verstärken (konstruktive Interferenz).
Anhand einiger Zeichnungen kann man die entsprechenden Bedingungen finden.
In der obigen Zeichnung beträgt
Da Wellen einen periodisch wiederkehrenden Prozess beschreiben, kann man die Bedingung für destruktive Interferenz entsprechend periodisch fortsetzen. Betrachten wir der Reihe nach folgende Werte für
, , ,... Auch in diesen Fällen erhält man destruktive Interferenz beider Wellen.
Merke
Bedingung für destruktive Interferenz
Interferieren zwei Wellen gleicher Amplitude und Frequenz (gleicher Wellenlänge), die um
verschoben sind, so findet eine destruktive Interferenz (Auslöschung) statt.
Beträgt jedoch
Auch die Bedingung für konstruktive Interferenz lässt sich auf analoge Weise periodisch fortsetzen. Dazu betrachten wir für
, , ,... In diesen Fällen erhält man konstruktive Interferenz.
Merke
Bedingung für konstruktive Interferenz
Interferieren zwei Wellen gleicher Amplitude und Frequenz (gleicher Wellenlänge), die um
verschoben sind, so findet konstruktive Interferenz (maximale Verstärkung) statt.
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