تحلیل تداخل امواج دو بعدی 1

می ‌توان امواجی را كه دو منبع تولید می ‌كنند با ترسیم دو مجموعه از دایره ‌های هم مركز، كه مركزهای آن ها نزدیك هم و به فاصله d از یكدیگرند، نشان داد.

این دوایر جبهه ‌های امواجی را نشان می‌ دهند كه از هر منبع در حال گسترش اند. چون منبع ‌ها امواج تناوبی ایجاد می ‌كنند، جبهه ‌ها همیشه به یك فاصله از یكدیگرند - به فاصله یك طولِ ‌موج .

چون طولِ‌ موج ‌های مربوط به هر دو منبع برابرند فاصله میان نوكه‌ های مجاور در هر دو مجموعه از دایره‌ ها یكسان هستند و چون مولدهای موج هم ‌فازند، شعاع‌ های نوكه ‌های دایره‌ای متناظر در هر مجموعه برابرند.

اكنون ببینیم وقتی كه امواج حاصل از دو منبع در یك زمان روی هم می ‌افتند، چه پیش خواهد آمد؟

سعی می‌ كنیم تا با استفاده از اصل بر هم نهی، نقش موج حاصل را پیشگویی كنیم. جایی كه دو نوكه با هم تلاقی می‌ كنند، نوكه مضاعف تشكیل خواهد شد. چنین نوكه ‌های مضاعفی روی پرده تشتك موج منطقه‌ هایی روشن پدید می ‌آورند. در شكل زیر، این منطقه ‌ها را با سفید كردن آن ها نمایان ‌تر كرده‌ایم.

جایی كه نوكه حاصل از یك منبع با ناوة حاصل از منبع دیگر برخورد می ‌كند آب عملاً تلاطمی نخواهد داشت و این منطقه بر روی پرده تاریك تر دیده خواهد شد. در شكل بالا این منطقه‌ ها را با نوعی نقطه چین نشان داده‌ ایم ‌تا جلوه خاكستری روشن پیدا كنند. سرانجام جایی كه دو ناوه به هم می ‌رسند، تصویری بسیار تاریك بر پرده تشكیل خواهد شد. در شكل بالا این منطقه‌ ها را با رنگ خاكستری نشان داده ‌ایم.

در شكل زیر خطوط ترسیمی را حذف كرده‌ایم ‌تا فقط نقشی باقی بماند كه انتظار داریم ببینیم. بنابراین بر هم نهی امواج باعث به‌وجود آمدن نقش ظاهری در شكل می ‌شود.

در تصویر زیر یك عكس واقعی به نمایش درآمده ‌است.

 بنابراین با بررسی اصل تداخل امواج توانستیم چگونگی تداخل دو موج در آب و شكل به وجود آمده را توضیح دهیم.

 پس درهنگام تداخل امواج متناوب در سطح آب نواحی وجود دارند كه امواج به شكل سازنده با یكدیگر تداخل می‌ كنند و نواحی وجود دارند كه امواج به شكل ویرانگر تداخل می ‌كنند.

البته در سایر نواحی تداخل امواج نه ویرانگر و نه سازنده ‌است در این نواحی اصطلاحاً امواج به صورت جزئی تداخل سازنده یا ویرانگر خواهند داشت.

مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: محسنی

تنظیم: سمیرا بادامستانی