Interferência de Ondas / Duas Fontes

Quando duas ondas se encontram, suas amplitudes se somam ponto a ponto — este é o princípio da superposição. Para uma diferença de caminho Δr = mλ, as cristas se alinham e a intensidade quadruplica: I = 4I₀. Para Δr = (m+½)λ, uma crista encontra um vale e a intensidade cai a zero. O resultado geral é Aₛᵤᵞ = 2A₀ cos(δ/2), de modo que a intensidade I ∝ cos²(δ/2). Isso é aproveitado em fones de ouvido com cancelamento de ruído (que injetam δ = π), revestimentos ópticos antirreflexo (espessura de filme fino λ/4) e antenas de rede em fase de rádio.

Duas fontes emitem ondas que se sobrepõem. Escolha um ponto qualquer: em geral uma onda percorreu um pouco mais de caminho que a outra, e essa diferença de percurso decide tudo. Quando equivale a um número inteiro de comprimentos de onda, as cristas coincidem e surge uma franja brilhante; se estiver defasada em meio comprimento de onda, uma crista encontra um vale e o ponto fica escuro. Aumente a separação d e a ferramenta comprime mais franjas, segundo sin θ = nλ/d.

Você poderia supor que a interferência precisa de uma multidão de ondas se cruzando ao mesmo tempo, mas não é o caso. Dispare elétrons um a um por uma fenda dupla — tão solitários que nunca há mais de um no aparelho — e cada um chega como um ponto isolado, aparentemente ao acaso. Deixe milhares se acumularem e surge o mesmo padrão de franjas. Cada partícula percorre de algum modo os dois caminhos e interfere consigo mesma, resultado eleito "o experimento mais belo da física".