Documentazione - I@PhT

In un dato istante si sovrappongono in un certo punto P i due impulsi provenienti da S 1 ed S 2 :
l’impulso risultante è la somma “algebrica” delle due oscillazioni.
S 1 S 2
P
Esistono diverse possibilità, le estreme sono:
• interferenza costruttiva (2 creste si incontrano); gli impulsi arrivano con lo stesso
segno per cui si ha un massimo dell’oscillazione.
PS
2
− PS1
= nλ
• interferenza distruttiva; gli impulsi hanno segno opposto:
PS
2
− PS1
= (2n
+ 1) λ / 2
Se S 1 e S 2 sono coerenti ma non in fase, il fenomeno si presenta lo stesso, ma la posizione dei
massimi e dei minimi sarà spostata (ad es. se sono in opposizione di fase, massimi e minimi saranno
scambiati).
Se S 1 e S 2 non sono coerenti il fenomeno si verifica ma la posizione dei massimi e dei minimi
cambia nel tempo e sarà difficile da osservare.
Conclusioni:
Il fenomeno dell’interferenza si verifica se le sorgenti che emettono il segnale sono
coerenti (le sorgenti luminose naturali non sono mai coerenti).
In un punto P si verifica l’interferenza costruttiva se la differenza di cammino ottico è un
multiplo intero della lunghezza d’onda, si verifica interferenza distruttiva se la differenza
di cammino è un multiplo dispari di mezza lunghezza d’onda.
La diffrazione da parte di una fenditura o di un ostacolo sottile
La diffrazione è una caratteristica generale dei fenomeni ondulatori che si manifesta ogni volta che
una porzione di un fronte d’onda, sia esso di suono, di onde di materia o di luce, investe un
ostacolo, sia “opaco” che “trasparente” (come ad esempio nella figura A2 per un’onda di superficie
oppure quando un fascio luminoso illumina il bordo di un ostacolo, attraversa un foro, una o più
fenditure praticate su uno schermo, illumina un piccolo oggetto come un capello…). Il fronte
d’onda viene alterato (in fase o in ampiezza) e la propagazione non è più rettilinea. Al di là
dell’ostacolo i fronti d’onda interferiscono; si produce una distribuzione non uniforme di intensità
(diffrazione).
Non c’è nessuna distinzione fisica fra diffrazione e interferenza: l’interferenza è la sovrapposizione
di poche onde, la diffrazione è la sovrapposizione di molte onde.
Si può pensare la fenditura come formata da un grande numero di punti ciascuno sorgente di onde
secondarie (principio di Huygens). Dividiamo la fenditura in due e consideriamo tutte le coppie di
punti che distano fra di loro mezza fenditura a/2, come nella figura. Per ogni coppia di onde
secondarie provenienti da punti della fenditura separati da una stessa distanza, pari ad a/2, si
verificano le condizioni che esamineremo:
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