Argiaren interferentziak

Uhin elektromagnetikoetan interferentziak gertatzeko beharrezko baldintzak uhin mekanikoetarako azaldutako berdinak dira (48. gaia ikusi):

• Interferitzen duten uhinek frekuentzia berbera izan behar dute.
• Argi-sortek ia paraleloak behar dute izan.

Argiaren kasuan, ia ezinezkoa da iturri ezberdinetatik eratorritako argi-sortek frekuentzia bera izatea (laser argian izan ezik). Hortaz, interferentziak eragiteko, argi-sorta bakarra igortzen duen iturri bakarra erabiltzen da. Gailu zehatz baten bitartez, argi-sorta hori hainbat sortatan deskonposatzen da eta azkenean sorta horiek puntu berdinean bat egiten dute, faseko alde jakin batekin.

Horretarako, bi prozedura alternatibo erabiltzen dira:

• Lehenengo argi-sorta deskonposatu eta sortzen diren bi sortek luzera ezberdineko bideak egingo dituzte.
• Gainazal islatzaileak erabiltzen dira, islatutako uhinak 180 º graduko desfasea baitu uhin intzidentearekiko, bigarren bitartekoa lehenengoa baino trinkoagoa bada.

Youngen metodoa

Thomas Young (1773-1829) fisikari ingelesak argiaren interferentzien fenomenoa aztertu zuen. Fisikari honek argiaren izaera ondulatorioa zehazteko balio izan zuen prozedura ere asmatu zuen.

Hasierako uhin elektromagnetikoa harmonikoa da, w frekuentzia angeluarra badu, eta pantailaren puntu batean bat egiten duten sortek egindako bideak, hurrenez hurren r₁ eta r₂ direla jotzen badugu, eremu elektriko edo magnetikoaren edozein osagairen kitzikapen egoera, honela adieraziko litzateke:

Argiaren interferentziak zerrenda distiratsu eta ilun horizontalen segida gisa antzematen dira, erreferentzia lerrotik neurtutako ondoko alturekiko.

Non n zenbaki oso bat den (0, 1, 2, ...), l uhinaren luzera, h zirrikituen arteko distantzia eta L pantailatik zirrikituetara dagoen distantzia da.

Interferentziak xafla finetan

Argiaren interferentzia fenomenoak berez sortzen dira zenbait sistema naturaletan, ez induzituta. Adibide ohikoak dira xaboi burbuilen irisazioak edo gainazal umel baten gainean zabaldutako koipe orbanak.

Irisazioak orbana banatzen duten bi gainazaletan (airea - olioa eta ura - olioa) islatzen diren argi-sorten interferentziaren ondorioz sortzen diren zerrendak dira.

Argiak sistemaren gainean ia norabide bertikalean erasotzen duela suposatuz, eta orbanaren lodierari balore generikoak emanez eta orbanaren barnean uhinak duen luzerari l_m emanez, ondokoa lortzen da:

Difrakzioa zirrikitu batetatik

Difrakzioaren fenomenoarengatik, argiak eta gainerako uhin elektromagnetikoek oztopoak saihestu ditzakete, kantoietan alde batera okertu edo zirrikituetatik "ihes egin" dezakete. Difrakzio elektromagnetikoaren printzipioak bat datoz uhin mekanikoentzat azaldutakoekin (47. gaia ikusi).

Argiaren bidean zirrikitu bat duen gainazal opaku bat tartekatzen bada, pantaila horretan zerrenda distiratsuak eta ilunak agertzen direla antzemango dugu, Young-ek deskribatutako interferentzia-fenomenoetan bezala. Hori posible da zirrikituak era horretako interferentziak sortzen dituzten zirrikitu fin askoren segida gisa jokatzen duelako.

Zerrenda ilunek pantailan duten banaketa ondoko formularen bitartez zehazten da:

Formula horretan, l uhinaren luzera da, a zirrikituaren zabalera eta n zenbaki oso bat da.

Pantailaren erdiko gunean da zirrikituen argi intentsitate handiena, eta eremu horretatik urruntzean gutxitu egiten da nabarmen. Uhinaren luzera eta zirrikituaren zabalera bat datozenean, ez da zerrenda ilunik egongo eta zirrikituak argi-iturri gisa jokatuko du.