¿Se cuadruplica la intensidad de dos ondas de sonido / luz interferentes?

Tenga en cuenta que la intensidad es la amplitud cuadrada.

Tome dos haces colimados similares de ondas de sonido coherentes y monocromáticas de igual amplitud y déjelos pasar el uno al otro en un ángulo de corte.

La intensidad de cada haz, solo, es [matemática] I = A ^ 2 [/ matemática].

Examine la región donde se superponen las dos vigas:

La intensidad de los haces combinados, en interferencia constructiva, es [matemática] I = 4A ^ 2 [/ matemática].

La intensidad de los haces combinados en interferencia destructiva es [matemática] I = 0 [/ matemática].

La variación en la intensidad de la interferencia varía sinusoidalmente a través del área de intersección. El promedio es [matemáticas] I = (0A ^ 2 + 4A ^ 2) / 2 = 2A ^ 2 [/ matemáticas].

La intensidad de los haces combinados es el doble de la intensidad de un solo haz.

La intensidad integrada sobre el área de un solo haz es el flujo de energía del sonido o potencia propagada. El poder propagado sobre el área donde se cruzan los dos haces es exactamente lo que esperamos que sea, el doble que el del haz único.

específicamente, si las dos ondas tienen amplitudes idénticas, digamos A, entonces en los puntos donde interfieren constructivamente (se suman en fase) entonces obtenemos su combinación C = A + A = 2A, y como la intensidad es proporcional a la amplitud ^ 2 , entonces C ^ 2 = (2A) ^ 2 = 4 A ^ 2 por lo tanto tiene razón (justo en estos puntos): su intensidad se cuadruplica de hecho.

Sin embargo, puede haber puntos donde la intensidad se duplica, por ejemplo (cuando las dos ondas se desfasan ± 45 grados). De hecho, dependiendo de dónde mire en el patrón de interferencia, puede obtener desde 0 intensidad hasta cuádruple intensidad (esto es para dos ondas, cada una de las cuales tiene una intensidad idéntica si apaga la otra).

No. La cresta / pico de la nueva ola será la suma de las dos olas combinadas. Esto se llama interferencia constructiva. La interferencia destructiva da como resultado, lo adivinaste, que las ondas se restan entre sí.

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