¿Por qué necesitamos ondas / luz de la misma longitud de onda para que ocurra interferencia?

No necesitamos ondas de la misma longitud de onda para que ocurra interferencia.

Este es un error común entre las personas. Dado que la ecuación sinusoidal general de la onda obedece a la superposición, por lo tanto, siempre se pueden agregar para obtener el resultado de la interferencia.

Sin embargo, cuando las fuentes de luz interferentes son coherentes , solo entonces el patrón de interferencia sería independiente del tiempo (interferencia estable) y podríamos observarlo; de lo contrario, solo veremos el resultado promediado en el tiempo de la amplitud resultante variable en el tiempo.

Para coherencia, se deben cumplir 2 condiciones:

  1. Las fuentes deben mantener una fase constante entre sí.
  2. Las fuentes deben ser monocromáticas, es decir, deben tener la misma longitud de onda.

Cuando se cumplen estas 2 condiciones, la diferencia en la frecuencia angular de dos ondas se convierte en cero y la resultante se vuelve invariante en el tiempo. Por lo tanto, se puede observar el patrón de interferencia.

La interferencia ocurre independientemente de las longitudes de onda de la luz involucrada. Pero si las longitudes de onda son diferentes, el patrón de interferencia depende del tiempo ; es decir, cambia de un momento a otro. Y a menos que esa dependencia del tiempo sea muy lenta, el patrón cambia demasiado rápido para que podamos verlo, y se difumina.

Si tiene solo dos haces, la frecuencia de la dependencia del tiempo del patrón de interferencia es igual a la diferencia en las frecuencias de los dos haces. Entonces, supongamos que tiene un haz de luz roja, con una frecuencia de aproximadamente 450 THz, y un haz de luz naranja, con una frecuencia de aproximadamente 500 THz. La diferencia es 50 THz, lo que significa que el patrón de interferencia está cambiando 50,000,000,000,000 veces por segundo. No sé sobre ti, pero no puedo ver que algo cambie tan rápido.

Si de alguna manera pudiéramos crear un haz de luz roja de 450.000000000000 THz, y otro de 450.000000000001 THz, fácilmente veríamos el patrón de interferencia “pulsando” a una frecuencia de 1 Hz. Desafortunadamente, no hay una manera simple de crear dos haces con frecuencias que se unan. Sin embargo, un giroscopio láser se basa en un principio algo relacionado para su funcionamiento. A medida que el giroscopio cambia su posición con respecto al eje del giroscopio, las diferencias en las distancias recorridas por los haces en sentido horario versus en sentido antihorario cambian, dando como resultado cambios en el patrón de interferencia. Variar las distancias recorridas por los dos haces de esta manera cambia su relación de fase, que es exactamente lo que sucede cuando dos haces de frecuencias muy ligeramente diferentes interfieren: su relación de fase cambia.

Vea si esto ayuda: http://jick.net/skept/Interferen

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