interferències
Si tenim dues fonts emissores de llum, les ones lluminoses que produeix cada una poden sobreposar-se i formar un patró d’interferència. Dins d’aquest patró, els efectes ondulatoris augmentarien, disminuirien o s’anul·larien.
Quan més d’una ona ocupa el mateix espai en el mateix temps, en cada punt de l’espai se sumen els desplaçaments. És el principi de superposició. Així, quan la cresta d’una ona se solapa amb la cresta d’una altra ona, els seus efectes individuals se sumen i produeixen una ona de major amplitud. Llavors diem que les ones estan en fase entre sí. Això s’anomena interferència constructiva. Quan la cresta d’una ona se solapa amb la vall d’una altra ona, es redueixen els efectes individuals, i si les dues ones són exactament iguals, però desfasades mitja longitud d’ona, produeixen regions on l’amplitud és zero. A això se l’anomena interferència destructiva. En aquest cas es diu que les ones arriben amb les fases oposades (o en contrafase), és a dir, que estan desfasades entre si. Si les dues ones estan fora de fase en altres quantitats es produeix una anul·lació parcial.
El 1810 el físic i metge anglès Thomas Young va demostrar la naturalesa ondulatòria de la llum al realitzar el seu famós experiment d’interferència. Va trobar que la llum que passa per dos forats pròxims, es recombina i produeix bandes de claredat i obscuritat, en una pantalla davant d’ells. Les bandes clares es formen quan una cresta de l’ona lluminosa que va passar per un forat i una cresta de l’ona lluminosa que va passar per l’altre forat arriben, al mateix moment, a la pantalla. Les bandes obscures es formen quan la cresta d’una ona i la vall de l’altra arriben al mateix moment.
A la següent imatge podem veure com es formen bandes clares i obscures degut a les diferents longituds de trajectòria des de les dues escletxes fins la pantalla. Les bandes clares es deuen a que la trajectòria des de les dues escletxes és igual (o estan desfasades un nombre múltiple de longituds d'ona), per tant, les ones arriben en fase i es reforcen entre sí. Les bandes obscures, pel contrari, es deuen a que una trajectòria és més llarga (o més curta) en mitja longitud d’ona (o múltiples imparells de mitja longitud d’ona: 3/2, 5/2...), així les ones arriben desfasades per mitja longitud d’ona.
Colors d’interferència deguts a la reflexió en pel·lícules primes
Els colors que moltes vegades hem vist reflectits en una bombolla de sabó o de gasolina en un carrer mullat, són produïts per interferència d’ones lluminoses. A aquest fenomen se’l coneix com iridescència, i s’observa en pel·lícules transparents i fines.
Una bombolla de sabó sembla iridescent en la llum blanca, quan el seu espessor és, més o menys, igual a la longitud d’ona de la llum (entre 380 nm i 780 nm). Les ones lluminoses reflectides per les superfícies internes i externes de la pel·lícules recorren distàncies diferents. Quan l’il·lumina la llum blanca, la pel·lícula pot tenir l’espessor adequat en un lloc per causar la interferència destructiva de, per exemple, la llum groga (entre 565 i 590 nm).
Quan es resta la llum groga de la llum blanca, la mescla que queda semblarà tenir el color complementari del groc, el blau. En un altre lloc, on la pel·lícula és més fina es podria anul·lar un color diferent per interferència i la llum visible serà el seu complementari. Així, els diferents colors corresponen als diversos espessors de la pel·lícula prima. El mateix passa amb la gasolina en un carrer mullat. La llum es reflecteix en la superfície de la gasolina i també en la superfície de pas entre la gasolina i l’aigua.