Partikula batek aldi berean bi uhinen edo gehiagoren higiduraren eragina jasaten duenean uhin interferentzia dagoela esaten da. Azter dezagun jarraian fenomeno hau.

Elkar interferitzen duten uhinak ezaugarri oso ezberdinetakoak izan daitezke eta, honen arabera, partikularen benetako bibrazioaren azterketa matematikoa oso konplikatua izan daiteke. Fenomeno honen azterketa erraztu arren anplitude berdineko bi uhin harmoniko koherenteen (fase berdinekoak, hau da, periodo eta uhin luzera berekoak) arteko interferentzia kontsideratuko dugu.

Kontsidera dezagun P puntu bat A eta B foku igorleetan une berean sorturiko bi uhin berdinen eraginaren menpe aurkitzen delarik. Bi uhinen bibrazioa plano berean ematen da, hau da, irudiaren planoarekiko elkarzuta.

P puntuan uhinek elkar interferitzen dute eta, gainezartze printzipioan oinarrituz, puntu honen elongazioa denboraren arabera nola aldatzen den jakin nahi badugu, jatorrizko bi uhinen batura kalkulatu beharko dugu.

Oinarrizko bi uhin hauentzat:

P puntuaren elongazioa zera izango da:

Kontuan harturik erlazio trigonometrikoa:

Azken adierazpen honek interferitzen duten jatorrizko bi uhinen periodo eta uhin luzera berdinak ditu, bere anplitudea eta fasea fokuetatik P puntura dagoen distantzien baitan daudelarik. Beraz, P puntuaren higiduraren ekuazioa hau izango da.

, izanik.

Uhinen gainezarmenaren ondorioz, foku igorleetatik P puntura dagoen distantzien arabera, bibrazioaren errefortzua eman daiteke edota indargetzea ere, zenbaitetan perturbazioa anulatu daitekeelarik.

Azter dezagun zein baldintzapean gerta daitekeen errefortzu maximoa (INTERFERENTZIA KONSTRUKTIBOA) eta zeinetan gerta daitekeen anulatzea (INTERFERENTZIA SUNTSITZAILEA).

Interferentzia konstruktiboa

Kasu hau gertatuko da anplitude erresultantearen balioa maximoa denean (balio absolutuan). Horretarako zera gertatu behar da:

Zera beteko da:

, n=0, 1, 2,… izanik.

Kasu honetan puntuaren anplitudea maximoa izango da eta bere balioa jatorrizko uhinaren bikoitza izango da. Baldintza hau betetzen duten puntuei SABELAK deritze eta interferitzen duten uhinak bertara FASE KONKORDANTZIAN heltzen direla esaten da.

Interferentzia suntsitzailea

Interferentzia mota hau anplitude erresultantearen balioa minimoa denean gertatzen da. Zera bete beharko da:

. Beraz:
n=0, 1, 2… izanik.

Kasu honetan puntuaren anplitudea minimoa izango da,hau da, bere balioa nulua izango da. Baldintza hau betetzen duten puntuei NODOAK deritze eta interferitzen duten uhinak bertara FASE OPOSIZIOAN heltzen direla esaten da.

Anplitude maximoa duten puntu guztiek SABEL LERROAK eratzen dituzte eta anplitude nulua dutenek NODO LERROAK. Puntu guzti hauek fokuraino distantzien kendura konstantea dute; beraz, hiperbola itxura dute eta bata bestearen jarraian aurkitzen dira λ/2 distantziara.

Ebaztutako Ariketa

13.-A puntu bat 500 Hz eta 20 cm-ko anplitudedun uhinak igortzen dituzten bi foku koherenteetatik 6 m eta 10 m-tara aurkitzen da. Uhina 1500 m/s-ko abiaduraz hedatzen bada, aurkitu ezazu A puntuan sortzen den higidura erresultantearen ekuazioa. Zein izango da A puntuaren bibrazio abiadura t=0,01 s-ko denbora unean?. (Ebazpena, pdf-33 kb)

Proposatutako Ariketak

14.- Bi altabozek seinale garbien sorgailu batek sortutako nota igorri dute. Altaboz bien erdian jartzen bagara, alboetariko batean entzungo genukeen soinua baino soinu ozenagoa entzungo dugu. Zergatik?.

1. Bi altabozen artean soinua errefraktatu egiten delako.
2. Bi altabozen artean interferentzia suntsikorra sortzen delako.
3. Bi altabozen artean interferentzia konstruktiboa sortzen delako.

15.- Fasean dauden bi mikrouhinen igorleen bitartez interferentziak sortzen dira eta AB lerroan zehar desplazatzen den detektagailu baten bitartez jasotzen dira. O, P eta Q puntuetan balio maximoak jasotzen badira aurkitu ezazu mikrouhinen maiztasuna.

DATUA: Mikrouhinen hedapen abiadura= 3·10⁸ m·s^-1.

16.- Pertsona bat A puntu batean eserita dago, fasean bibratzen duten bi altabozen artean, irudian ikusten den bezala.

Emititzen duten soinuaren maiztasuna edozein izan daiteke, pertsonaren nahiaren arabera. Konturatzen da maiztasunaren balio minimoa non bertan entzundako soinua minimoa den (interferentzia suntsitzailea) 122 Hz-takoa dela. Zein da soinuaren abiadura airean?. Saiakuntza honen ondoren, pertsona B puntura desplazatzen da. Bertan interferentzia suntsitzailea emateko zein da soinuak izan behar duen maiztasun minimoa?