Interference (interferenční jev) znamená vzájemné ovlivňování, prolínání nebo střetávání jevů či hmoty. Nejčastěji se jedná o charakteristickou vlastnost vln. Při jejich pohybu a prolínání se v určitém bodě vzájemně zesilují, zatímco v jiných bodech vzájemně ruší. Tyto jevy se zobrazují pomocí interferenčního obrazu (interferenčního obrazce), kde je vidět střídající se projevy zesilování a zeslabování.

Interference vlnění

Jestliže se nějakým prostředím šíří současně více vlnění z různých zdrojů, šíří se každé z vlnění tak, jako by v daném prostředí jiná vlnění neexistovala. Tato charakteristická vlastnost vlnění se nazývá principem nezávislosti šíření vlnění.

Vzhledem k principu nezávislosti šíření vlnění dochází v dané oblasti, kde se různá vlnění setkávají, k jejich skládání. Principy skládání vln jsou obdobné jako při skládání kmitů. Výsledkem skládání vln je složené vlnění. Jevy, které jsou spojeny se skládáním vlnění se označují jako interferenční jevy. Hovoří se pak o interferenci vlnění.

Výsledný kmitavý pohyb v daném místě je dán principem superpozice kmitání jednotlivých vlnění. V důsledku interference vlnění tedy dochází v některých místech ke zvýšení (zesílení) amplitudy a v některých místech k jejímu snížení (zeslabení).

Příklad a základní vlastnosti

Určení výsledného vlnění je v obecném případě značně složitý proces, neboť skládaná vlnění se mohou odlišovat amplitudou, frekvencí, fází nebo směrem šíření. O vlastnostech interference však můžeme získat určitou představu prostřednictvím jednoduchého případu skládání dvou vlnění se stejnou frekvencí a fází nebo se stálým fázovým rozdílem. Takové vlnění se nazývá koherentní.

Uvažujme dvě koherentní vlnění s fázovým rozdílem ${\displaystyle \Delta \varphi =0}$, které se od zdrojů vlnění šíří se stejnou fázovou rychlostí ${\displaystyle c}$ ve směru osy ${\displaystyle x}$. Vlnová délka obou vlnění je stejná, ${\displaystyle \lambda =cT}$. Vzdálenost zdrojů vlnění označme ${\displaystyle d}$. Zdroje vlnění nechť vykonávají harmonické kmity, které lze zapsat vztahy

${\displaystyle u_{10}=A_{1}\sin {\frac {2\pi t}{T}}}$

${\displaystyle u_{20}=A_{1}\sin {\frac {2\pi t}{T}}}$

Z těchto vztahů je vidět, že v čase ${\displaystyle t=0}$ procházejí body, které kmitají ve zdrojích svými rovnovážnými polohami, tzn. ${\displaystyle u_{10}=0}$ a ${\displaystyle u_{20}=0}$.

Zvolme nyní nějaký bod ležící mimo zdroje záření, např. ve vzdálenosti ${\displaystyle x_{1}}$ od prvního zdroje a ${\displaystyle x_{2}}$ od druhého zdroje, a předpokládejme, že sledovaný bod neleží mezi zdroji vlnění. V takovém případě bude platit ${\displaystyle |x_{2}-x_{1}|=d}$. Proveďme pro zjednodušení volbu bodu tak, aby platilo ${\displaystyle x_{2}-x_{1}=d}$.

Kmity v daném bodě ${\displaystyle x}$ vyvolané zvlášť každým vlněním lze popsat vztahy

${\displaystyle u_{1}=A_{1}\sin 2\pi \left({\frac {t}{T}}-{\frac {x_{1}}{\lambda }}\right)}$

${\displaystyle u_{2}=A_{1}\sin 2\pi \left({\frac {t}{T}}-{\frac {x_{2}}{\lambda }}\right)}$

Výsledné vlnění lze získat superpozicí těchto vln, tzn.

${\displaystyle u=u_{1}+u_{2}=A_{1}\left=2A_{1}\cos {\frac {\pi (x_{2}-x_{1})}{\lambda }}\sin 2\pi \left({\frac {t}{T}}-{\frac {x_{2}+x_{1}}{2\lambda }}\right)}$

Označíme-li vzdálenost zvoleného bodu od středu spojnice mezi zdroji jako ${\displaystyle x^{\prime }={\frac {x_{2}+x_{1}}{2}}}$ a použijeme-li vzdálenost mezi zdroji ${\displaystyle d}$, pak lze předchozí vztah psát jako

${\displaystyle u=2A_{1}\cos {\frac {\pi d}{\lambda }}\sin 2\pi \left({\frac {t}{T}}-{\frac {x^{\prime }}{\lambda }}\right)=A\sin 2\pi \left({\frac {t}{T}}-{\frac {x^{\prime }}{\lambda }}\right)}$,

kde bylo pro zjednodušení zavedeno

${\displaystyle A=2A_{1}\cos {\frac {\pi d}{\lambda }}}$

Amplituda ${\displaystyle A}$ nezávisí na čase ani na poloze zvoleného bodu, takže je konstantou. Tato amplituda je však závislá na vzájemné vzdálenosti ${\displaystyle d}$ zdrojů vlnění. Mezní hodnoty amplitudy ${\displaystyle A}$ dostaneme, pokud položíme ${\displaystyle \left|\cos {\frac {\pi d}{\lambda }}\right|}$ rovno nule nebo jedné. V závislosti na vzdálenosti zdrojů a vlnové délce může tedy amplituda A dosahovat hodnot od ${\displaystyle A=0}$ (tzn. vlnění nevzniká), kdy mezi vzdáleností ${\displaystyle d}$ a vlnovou délkou vlnění ${\displaystyle \lambda }$ platí vztah ${\displaystyle d=(2k+1)\lambda }$ pro ${\displaystyle k}$Zdroj:https://cs.wikipedia.org?pojem=Interference
Text je dostupný za podmienok Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších podmienok. Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky použitia.