Interferenz zweier Wellen gleicher Frequenz und Amplitude
Diese Seite beschäftigt sich mit der Interferenz von Wellen, die sich in die gleiche Richtung bewegen und gleiche Frequenz sowie Amplitude besitzen. Es werden die Bedingungen für konstruktive und destruktive Interferenz erläutert.
Wenn sich zwei Wellen mit gleicher Frequenz und Amplitude in gleicher Richtung bewegen, entsteht eine resultierende fortschreitende Welle. Diese hat:
- Die gleiche Richtung, Frequenz, Wellenlänge und Phasengeschwindigkeit wie die Ursprungswellen.
- Eine Amplitude, die maximal doppelt so groß oder minimal null sein kann.
Definition: Der Gangunterschied Interferenz ist die Verschiebung der Wellen gegeneinander und bestimmt die Amplitude der resultierenden Welle.
Konstruktive Interferenz tritt auf, wenn der Gangunterschied ein Vielfaches der ganzen Wellenlänge ist:
- Formel: As = n · λ (n = ganze Zahl)
- Die Amplituden addieren sich, resultierend in einer doppelten Amplitude.
Highlight: Bei konstruktiver Interferenz verstärken sich die Wellen gegenseitig, was zu einer Erhöhung der Amplitude führt.
Destruktive Interferenz entsteht, wenn der Gangunterschied ein ungeradzahliges Vielfaches der halben Wellenlänge ist:
- Formel: As = (2n - 1) · λ/2 (n = ganze Zahl)
- Die Wellen löschen sich gegenseitig aus, was zu einer Amplitude von null führt.
Highlight: Bei destruktiver Interferenz heben sich die Wellen gegenseitig auf, was zu einer Verringerung oder vollständigen Auslöschung der Amplitude führt.
Wenn die interferierenden Wellen unterschiedliche Amplituden haben:
- Bei konstruktiver Interferenz addieren sich die Amplituden.
- Bei destruktiver Interferenz subtrahieren sich die Amplituden, ohne vollständige Auslöschung.
Example: Interferenz an dünnen Schichten, wie bei Seifenblasen, zeigt farbige Muster aufgrund konstruktiver und destruktiver Interferenz von Lichtwellen.
