13. Interferência
O princípio de superposição está presente em todos os fenômenos físicos que são descritos por equações lineares, por exemplo, as leis de Newton para o movimento de corpos e as equações de Maxwell para o eletromagnetismo. Devido a esse princípio, forças diferentes que atuam sobre um corpo podem ser somadas para se encontrar uma força equivalente a todas, a força resultante. Da mesma forma, se soma campos elétricos, potenciais elétricos e campos magnéticos.
A interferência de ondas é um fenômeno que resulta do princípio de superposição aplicado para ondas. Quando duas ou mais ondas de mesma natureza incidem sobre um ponto no espaço, a amplitude da onda resultante nesse ponto é igual à soma vetorial das amplitudes de cada uma das ondas.
Se essas ondas se encontram nesse ponto de forma que a crista de uma coincide com a crista da outra, o resultado é uma onda com amplitude igual à soma das duas. Nesse caso, diz-se que ocorre uma interferência construtiva. Se a crista de uma onda coincidir com o vale de outra, a onda resultante tem amplitude nula e, nesse caso, ocorre uma interferência destrutiva.
A observação de efeitos de interferência é uma prova incontestável de que a luz tem natureza ondulatória. Por exemplo, na figura está representada a onda de luz de um laser que, depois de passar por duas fendas estreitas e próximas uma da outra, incide sobre um anteparo. Se a luz não fosse uma onda, seriam observadas duas partes iluminadas sobre o anteparo com a mesma forma das fendas, e ao redor seria tudo escuro, como mostrado na Fig. 1. |
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No entanto, observam-se várias franjas claras e escuras alternadas (Fig. 2). O espaçamento entre essas franjas depende do comprimento de onda da luz e da distância entre as fendas. |
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Isso ocorre porque as ondas provenientes de cada fenda chegam em certos pontos do anteparo e se superpõem interferindo construtivamente (regiões claras) e, em outros pontos, interferem destrutivamente (regiões escuras), como representado na Fig. 3. |
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Interferência ocorre para qualquer tipo de onda: luz, som, ondas na água e até mesmo para ondas de matéria, que são descritas pela mecânica quântica. |
Fig. 4 |