Interferenta luminii

Interferenta este fenomenul de suprapunere a doua sau mai multe unde coerente intr-o anumita zona din spatiu ducand la obtinerea unui tablou stationar de maxime si minime de interferenta.

Deosebiri intre interferenta undelor mecanice si cea a luminii
Interferenta undelor electromagnetice din domeniul vizibil, ca si in cazul undelor mecanice, consta in suprapunerea a doua sau mai multe unde intr-o zona spatiala.
Insa in cazul undelor mecanice, rezultatul interferentei se apreciaza in functie de amplitudinea undei rezultante in acel punct, iar in cazul luminii, rezultatul interferentei se apreciaza dupa intensitatea luminoasa in punctul respectiv.

Pentru a obtine un fenomen de interferenta stationara, undele trebuie sa aiba aceeasi frecventa si sa fie coerente, adica sa aiba o diferenta de faza constanta.

Undele coerente sunt undele între care exista relatii constante în timp ( diferenta de fază, amplitudinea), iar fenomenul de interferenta se poate observa tot timpul.
De gradul de coerenta al undelor care interfera depinde stationaritatea si contrastul tabloului de interferenta.

Metode de obtinere a undelor coerente existente
Obtinerea undelor coerente pentru realizarea interferentei se face separand din fluxul luminos emis de o sursa monocromatica douafascicule de lumina care ulterior se suprapun din nou in zona de interferenta. In acest scop se utilizeaza numeroase dispozitive, care se încadreaza în doua metode:
- metoda divizarii frontului de unda ( exemplu: dispozitivul lui Young);
- metoda divizarii amplitudinii (exemplu: lama cu fete plan paralele)

Metode de obtinere a undelor coerente cunoscute
Unul din procedeele de obtinere a undelor coerente este cel prin care radiatia emisa de un izvor punctiform este divizata in doua parti, iar cele doua parti se intalnesc din nou intr-un punct. In acest caz undele care interfera provin din aceeasi unda initiala. Acesta este procedeul de obtinere a undelor, prin divizarea frontului de unda.
Izvoarele coerente prin divizarea frontului de unda se pot realiza in optica prin:
a) formarea a doua imagini ale aceluiasi izvor luminos;
b) intrebuintarea izvorului si a unei imagini a sa;
In acest scop se concep si se folosesc diferite dispozitive experimentale.Doua dintre cele mai reprezentative dispozitive de acest tip sunt: oglinzile Fresnel si bilentilele Billet.
Figurile de interferenta obtinute astfel sunt foarte fine numai daca izvoarele sunt punctiforme, franjele de interferenta fiind nelocalizate.
Un fascicul de lumina poate fi, de asemenea, divizat cu una sau mai multe suprafete reflectatoare, de pe care o parte de lumina se reflecta, iar alta parte se transmite cu intensitatile corespunzatoare.
Cum intensitatea luminii este o masura a patratului amplitudinii spunem ca undele coerente se obtin, in acest caz, prin divizarea amplitudinii.
Aceste unde se pot obtine si de la izvoare mai intinse, iar efectele de interferenta pot fi chiar mai intense, decat in cazul undelor coerente, obtinute prin divizarea frontului de unda. De altfel, in practica se folosesc izvoare mai mult sau mai putin intinse.

Factori care influenteaza figura de interferenta
In anumite puncte din spatiu se vor forma zone cu aceeasi valoare a intensitatii rezultante numite franje de interferenta. Franjele pot fi de minim sau de maxim, în functie de valoarea amplitudinii rezultante. Alti factori de care depinde figura de interferenta sunt:

• lungimea de unda (culoarea) a sursei de lumina
• intensitatea luminoasa a sursei de lumina
• distanta intre fante (in cazul disp. Young)
• distanta intre fante si ecran (in cazul disp. Young)
• distanta intre fante si sursa (in cazul disp. Young)

Interfranja - franjele de interferenta
Interfranja reprezinta distanta intre doua benzi luminoase, respectiv doua benzi intunecoase.
Franja de interferenta reprezinta curba care uneste punctele de maxim, respectiv punctele de minim.
Se deosebesc doua feluri de franje (nelocalizate si localizate).
In cazul franjelor nelocalizate, se obtine o dedublare a unuia si aceluias izvor(sursa) sau utilizarea unui izvor impreuna cu o imagine a sa.
Se pot obtine fraje de interferenta localizate, fie la infinit (ex. franjele Haidinger, care sunt inele de inalta tensiune), fie pe o placa (in cazul lamei cu fete plan paralele). Forma franjelor poate fi de inele (ex. inelele lui Newton) sau de linii paralele.