Interferências
Com um dispositivo óptico (biprisma, espelhos de Fresnel, lente dupla...), formam-se duas imagens de uma fonte luminosa monocromática
de comprimento de onda λ: ambas as fontes são síncronas.
A distância entre estas duas fontes é igual a a. Faz-se a observação num plano paralelo ao plano das fontes, situado à distância L destas.
As fontes são síncronas e as duas vibrações luminosoas possuem a mesma direcção,
e interferências: noutro applet desta colecção Representação de Fresnel,
observa-se a adição vectorial das amplitudes das duas vibrações.
Seja φ a diferença de fase em x entre as ondas planas a partir das fontes.
Se as duas fontes possuem a mesma amplitude A, a intensidade luminosa em x é:
I(x) = 4.A2.cos2φ/2.
Com a geometria do dispositivo utilizado, esta intensidade é:
I(x) = 4.A2.cos2π.a.x/λ.L
NOTAS:
* Com dispositivos reais, é preciso ter em conta os fenómenos de difracção relacionados com as dimensões das fontes usadas.
A figura de interferência é modulada pela figura de difracção das fendas.
* Com uma fonte policromática, ocorre interferência da figura de interferência em virtude das franjas originadas pela radiação que se
sobrepõe com diferentes posições, uma vez que a franja é função do comprimento de onda.
O exame da zona de interferência com um espectroscópio permite colocar em evidência as zonas de sombra (caneluras) que correspondem
aos comprimentos de onda extintos.
A aplicação:
A área superior contém os comandos: cor da fonte primária e cursor regulador da distância entre as fontes secundárias.
Em baixo, apresenta-se o esquema óptico do dispositivo.
A curva de intensidade luminosa no plano de observação é desenhado em função da distância x.
Por fim, a imagem correspondente ao plano de observação é desenhada; é usada então uma fonte rectilínea paralela ao plano de observação
de modo a aumentar a luminosidade.
Comprimentos de onda: vermelho = 0,7 µm ; verde = 0,54 µm ; azul = 0,43 µm.
A luz branca é simulada por 16 bandas de 0,025 µm de largura e de igual intensidade.
Na realidade, as poucas franjas observadas são iridescentes.
Simulation Numérique de Jean-Jacques ROUSSEAU
Faculté des Sciences exactes et naturelles
Universite du Maine - Le Mans
Traduzido e adaptado para a Casa das Ciências por Manuel Silva Pinto e Alexandra
Coelho em Março de 2011