02 · Quando due onde si incontrano

Due onde non nulle possono dare una somma nulla?

Prevedi la somma di due onde uguali con differenza di fase π.

  1. Seleziona l’esperimento di interferenza.
  2. Modifica la fase relativa da 0 a π ≈ 3.14 rad (180°).
  3. Confronta le due onde componenti e la loro somma.

Misura

In un punto osserva y₁, y₂ e y₁+y₂; misura l’ampiezza risultante.

Gli spostamenti lineari si sommano. Contributi uguali si rafforzano in fase e si annullano in opposizione di fase. L’annullamento in un punto non distrugge l’energia: l’interferenza spaziale la ridistribuisce. Questo principio è alla base della cancellazione del rumore e degli insiemi di antenne. Una traccia con sfasamento è una sezione locale, non un modello spaziale completo della radiazione.

A è l’ampiezza di ciascuna onda in m; Δφ in rad; differenza di cammino Δr e lunghezza d’onda λ in m.

y=y₁+y₂; A_result=2A|cos(Δφ/2)|; Δφ=2πΔr/λ+φ₀

Esempio svolto 1

Per A=0.2 m e Δφ=0, l’ampiezza risultante è 0.4 m.

Esempio svolto 2

Con Δφ=π, contributi uguali si annullano. Con Δφ=π/2, l’ampiezza risultante è 0.283 m.

Perché due onde di 0.2 m e 0.1 m in opposizione di fase non si annullano completamente?

Ipotesi

Modello didattico analitico lineare, non un solutore numerico dei fluidi. Nessuno smorzamento, dispersione o accoppiamento non lineare.

University Physics Volume 1, 16.5 Interference of Waves