INTERFERENCE. Studies

Interference is essentially an energy redistribution process. The energy which is lost at the destructive interference is regained at the constructive interference.

Interferenz beschreibt die Änderung der Amplitude bei der Überlagerung von zwei oder mehr Wellen nach dem Superpositionsprinzip – also die vorzeichenrichtige Addition ihrer Auslenkungen während ihrer Durchdringung. Interferenz tritt bei allen Arten von Wellen auf, also bei Schall-, Licht-, Materiewellen usw. 

Mathematische Darstellung
Eine Welle wird üblicherweise durch eine Funktion von Ort \!\ x und Zeit \!\ t geschrieben  f (\mathbf{x}, t)\, . Dieses bringt zum Ausdruck, dass sich eine Welle sowohl im Raum, als auch in der Zeit ausbreitet. Überlagern sich nun mehrere Wellen f_i (\mathbf{x}, t) an einem Ort \mathbf{x_0}\, , so lässt sich das Wellenfeld dort als Superposition (Summe) der einzelnen Wellen darstellen:


f_\mathrm{ges} (\mathbf{x_0}, t)=\sum \limits_{i}f_i (\mathbf{x_0}, t)\,

Destruktive Interferenz
Zwei Wellen löschen sich gegenseitig völlig aus, wenn ihre Auslenkungen am betrachteten Ort und Zeitpunkt entgegengesetzt gleich sind. Damit das an diesem Ort für längere Zeit so bleibt, müssen harmonische (d. h. sinusförmige) Wellen gleiche Frequenz haben und um eine halbe Schwingungsperiode bzw. eine halbe Wellenlänge gegeneinander versetzt sein (siehe Phasenverschiebung bzw. Gangunterschied). Bei transversalen Wellen (z. B. Licht) müssen die Auslenkungen in derselben Ebene liegen, bei komplexen Wellen (z. B. quantenmechanische Wellenfunktion) muss die komplexe Phase der Amplitude übereinstimmen.


Quelle: Wikipedia, Wolfgang Demtröder: Experimentalphysik 3. Atome, Moleküle und Festkörper. 4. Auflage. Springer, 2010

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Video: Diana Ninov 2021, Visual Noise Productions

Project: LIGHT CONSTRUCTIONS

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