Interferenz von Wellen
Wenn zwei Wellen aufeinandertreffen, gilt das Superpositionsprinzip: Die Auslenkungen addieren sich, und danach laufen die Wellen ungestört weiter. Die Überlagerung von Wellen gleicher Frequenz nennt man Interferenz.
Bei der Überlagerung zweier harmonischer Schwingungen gleicher Frequenz entsteht wieder eine harmonische Schwingung mit derselben Frequenz. Sind beide Schwingungen gleichphasig ("Berg auf Berg"), addieren sich die Amplituden - wir sprechen von konstruktiver Interferenz. Bei gegenphasigen Schwingungen ("Berg auf Tal") subtrahieren sich die Amplituden, was zur destruktiven Interferenz führen kann.
Der Gangunterschied Δs = s₁ - s₂ ist entscheidend für die Art der Interferenz. Konstruktive Interferenz tritt auf, wenn Δs = n · λ n=0,1,2,..., also bei ganzzahligen Vielfachen der Wellenlänge. Destruktive Interferenz entsteht bei Δs = 2k−1 · λ/2 k=1,2,3,..., also bei ungeradzahligen Vielfachen von λ/2.
🔊 Praxisbeispiel: Geräuschunterdrückende Kopfhörer nutzen das Prinzip der destruktiven Interferenz, indem sie Schallwellen mit genau entgegengesetzter Phase erzeugen, die störende Umgebungsgeräusche auslöschen.