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Curso: Biblioteca de Física > Unidade 14
Lição 2: Interferência de ondas eletromagnéticas- Interferência construtiva e destrutiva
- Introdução da dupla fenda de Young
- Equação da dupla fenda de Young
- Resolução do problema de dupla fenda de Young
- Grade de difração
- Interferência de fenda única
- Mais sobre interferência de fenda única
- Interferência de filme fino parte 1
- Interferência de filme fino parte 2
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Interferência construtiva e destrutiva
Neste vídeo, Davi explica o que interferência construtiva e destrutiva significam, bem como a forma como as diferenças de comprimento de caminho e mudanças de pi afetam a interferência. Versão original criada por David SantoPietro.
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- É possível explicar o sentido da fórmula da interferência de ondas de duas fontes: x1-x2=n*λ/2 a partir dessa linha de raciocínio?(4 votos)
- Sim! E ainda poderia colocar a seguinte restrição para esta equação -> se as ondas inicialmente em fase n=n° par inteiro obteremos então uma onda construtiva, se n=n° impar inteiro obteremos onda destrutiva. Se defasadas em Pi, então o processo é invertido entre pares e impares.(3 votos)
Transcrição de vídeo
[LEGENDA AUTOMÁTICA] imagine que você tem uma fonte de onda
pode ser um pequeno oscilador criando uma onda em uma corda uma pequena
raquete que vai para cima e para baixo criando uma onda na água ou um
alto-falante emitindo ondas sonoras não importa vamos entender que é uma
fonte de onda criando uma onda harmônica simples perfeita bonitinha
agora vamos supor que você tem uma segunda fonte de onda
se pegamos esta segunda fonte de onda e colocamos em sobreposição perfeita a
primeira vamos ter uma interferência de ondas
isso acontece porque a interferência de ondas aparece quando há sobreposição de
ondas e se quisermos saber o que resulta disso nós devemos adicionar a
contribuição de cada onda vamos tentar representar aqui supondo
que a posição de equilíbrio esteja exatamente aqui essa linha indica onde
cada um de 01 vem aqui no comecinho onda ontem contribuição de humanidade a onda
2 também então humanidade mais humanidade vamos ter duas unidades aqui
00 resulta em 0 - 1 + - um resultado menos dois e vamos continuando assim
podemos ver o que temos aqui vamos ter uma onda com os e noite aqui com uma
amplitude bem maior e podemos dizer que esta interferência entre as ondas foi
construtiva porque as duas ondas se combinaram de maneira a formar uma nova
onda duas vezes maior do que o originalmente em cada fonte de onda e
como neste caso as duas ondas se combinaram perfeitamente podemos também
chamar essa interferência de totalmente ou perfeitamente construtiva podem
existir situações em que há interferência não é totalmente
construtiva mas ainda assim é construtiva nos dá uma onda nova
completo de maior do que tínhamos antes muito bem aqui fica simples de ver
quando fizemos a sobreposição de uma onda perfeitamente igual à outra onda
obtendo uma nova onda numa interferência totalmente construtiva mas vamos
analisar o que aconteceria se a segunda fonte de ondas fosse como esta
observe que ela é chamada de deslocada em que porque ao
invés de iniciar o valor máximo ela inicia no mínimo e comparando a com a
fonte um ela está emitindo uma onda deslocada em piha de anos
em relação à fonte um então a fonte dois emitir uma onda que está meio ciclo
adiantada ou atrasada em relação à fonte um meio círculo ep porque o ciclo
inteiro a 2 bi é por isso que somente as pessoas chamam
fontes como essa que eu indiquei como fonte dois como deslocada inpe
de qualquer forma ela está fora de fase em relação à fonte 11 e fora de fazem
exatamente meio ciclo o que vai acontecer então se fizermos a
sobreposição destas duas ondas somando as contribuições de cada onda
temos aqui um mais - um da 00 + 0 a 0 de novo um com menos 10 000 meio com menos
meios 0 não importa a adição dessas duas ondas vai ser zero
e quando isso acontece estamos tratando de uma interferência destrutiva porque
essas duas ondas se destroem uma à outra parece meio maluco duas ondas se
adicionando e obtendo resultado 0 existe alguma aplicação para isso com certeza
imagine que você está em um avião e você está escutando o ruído do motor do avião
o que você faz você coloca o seu fone de ouvido cancelador de ruídos e o que esse
fone de ouvidos faz esses fones de ouvido escutam o barulho do motor e
cancelam esse ruído emitindo um som igual porém deslocado em pim em relação
ao som que vem do motor do avião assim a interferência destrutiva cancela os
efeitos do som do motor do avião e você percebe um total silêncio na verdade
esses fones de ouvidos não são 100% eficientes mas o resultado é
impressionantemente bom as ondas que eu desenhei aqui são
perfeitamente destrutiva ou seja temos uma interferência perfeitamente
destrutiva ou totalmente destruídas isso acontece porque a segunda onda que
nós geramos havia deslocado em e em relação à
primeira vamos voltar na situação inicial em que a fonte de onda dois se
sobrepunha perfeitamente a fonte de onda um criando uma interferência totalmente
construtiva mas agora o que aconteceria ao movimentar um pouco para a direita a
segunda fonte de onda elas começam a ficar fora de fase começamos com elas
perfeitamente em fase mais ao deslocar a segunda fonte de onda elas passam a
ficar fora de fase e se movimentar suficientemente a segunda fonte de onda
para a direita podemos ver que uma interferência que era totalmente
construtiva passa a ser uma interferência totalmente destrutiva
basta alinhar as cristas de uma com os vales da outra se movimentar um
pouquinho mais vamos novamente obter uma interferência
totalmente construtiva quando as cristas de uma estão alinhadas com as cristas da
outra ea mesma coisa para os vales continuando assim vou ter novamente uma
interferência destrutiva depois construtiva e assim por diante
então para obter uma interferência construtiva totalmente
basta tomar duas fontes de onda perfeitamente ênfase para construir uma
interferência instrutiva basta sobrepor duas fontes de onda
deslocada sem fim ou seja fora de fase emp mas eu também posso obter
interferências construtivas ou destrutivas deslocando uma fonte de
hondt em relação à outra por exemplo a movimentar a segunda fonte de onda que
estava perfeitamente em fase com a primeira até obter novamente condições
para uma interferência construtiva que distância eu tive que movimentá lá tive
que movimentar esta distância indicado em verde e que distância é essa
justamente um comprimento de onda observe que a onda emitida pela fonte
dois teve que percorrer essa distância até o detector pode ser ouvido algum
outro tipo de detector enquanto a onda emitida pela fonte um teve que se
deslocar um pouco mais até chegar lá entretanto onde existe a sua posição das
ondas uma interferência perfeitamente
construtiva podemos obter novamente uma
interferência totalmente construtiva ao movimentar a segunda fonte de onda até
aqui ou seja nós a movemos mais um comprimento de onda para frente
da mesma forma se movimentar a segunda fonte de onda mais um comprimento de
onda para frente vamos ter novamente interferência construtiva
basta perceber o padrão em que se movimentar mos uma fonte em relação à
outra uma quantidade inteira de comprimentos de onda
vamos ter interferência construtiva estamos falando evidentemente de ondas
com o mesmo comprimento observe neste caso que a fonte dois vai estar a uma
distância x 2 do detector enquanto a fonte um vai estar a uma distância x 1
do detector ea partir daí podemos escrever uma fórmula para a diferença
entre as distâncias até o detector chamada de delta x que vai ser
justamente o x1 - x 2 a distância que a onda um percorre - a distância que a 12
percorre e essa diferença é igual ao número inteiro de comprimentos de onda
se essa diferença 0 as duas fontes estavam sobrepostos no começo a
diferença um comprimento de onda temos de novo a interferência construtiva
se a diferença for dos comprimentos de onda também assim por diante
e agora como podemos observar para a interferência destrutiva
vamos voltar ao início supondo que temos as duas fontes de onda em fase enquanto
preciso deslocar uma delas para conseguir interferência destrutiva eu
preciso movimentar exatamente esta distância de maneira que as cristas de
uma onda coincidam com os vales da outra para que isso aconteça precisamos
afastar a segunda fonte de onda esta distância que é justamente metade do
comprimento de onda a distância de uma criança tão vale é justamente de metade
de um comprimento de onda posso continuar movimentando esta fonte até
conseguir novamente interferência destrutiva aqui agora precisa se
deslocar além do que já tinha deslocado mais um
comprimento de onda no total é
em cumprimento e meio de onda a partir do início quando as duas fontes estavam
na mesma posição continuando vamos ter aqui interferência construtiva e aqui
novamente destrutiva tivemos que movimentar mais um
comprimento de onda para novamente ter a interferência destrutiva
nesta última situação a fonte dois teve que se deslocar em relação ao começo de
junho dois cumprimentos e meio de onda então cada vez que me desloco nem o
comprimento de onda mais uma quantidade inteira de comprimentos de onda a partir
da posição de coincidência das fontes eu passo a ter interferência destrutiva
então se o delta x é igual a lambida sobre 23 lambda sobre dois que é um nome
de e mail 5 lambda sobre dois que são dois anos e meio e etc
vamos ter interferência destrutiva então esses dois padrões podem determinar se
essas duas fontes de onda vão provocar uma interferência destrutiva ou
construtiva observa entretanto e isto vale desde que as duas fontes comecem em
fazem lembre se por exemplo daquela situação
em que a fonte dois estava fora de fase em relação à fonte um e quando as
coincidências no começo elas já gerava uma interferência destrutiva e aí quando
del táchira zero ou seja quando fiz um igual x 2 em relação ao detector temos
interferência destrutiva ao invés de construtiva e para obter a partir da
movimentação da fonte dois novamente interferência destrutiva
basta movimentar lá um comprimento de onda se mover mais um comprimento de
onda para frente vamos ter novamente interferência destrutiva então se as
duas fontes começam defasada cenp ou seja uma em relação à outra está fora de
fase em e quando a diferença entre as distâncias até o receptor é de zero
luanda dois lambda etcétera nós temos interferência destrutiva
por outro lado nessa situação em que as fontes estão defasados enfim eu preciso
deslocar uma delas em lambidas sobre 26 o comprimento de onda para que exista
interferência construtiva a partir daí movendo mais um comprimento de onda
monteiro interferência construtiva de novo ou
seja o padrão que antes indicavam interferências destrutivas
agora é o padrão para indicar interferências construtivas
estas duas idéias são básicas e fundamentais para muitas das
interferências que você vai poder estudar em diversas frentes se você
chegar a estudar alguma equação para as interferências
provavelmente elas vão estar baseadas nestas idéias
uma coisa importante de se destacar é que essas duas fontes não precisam
necessariamente iniciar fora de fase para que isso aconteça pode acontecer
algo como a onda emitida por uma das fontes
tenha se refletido em alguma coisa e então fique fora de fase em relação à
outra e gerando então a interferência construtiva ou destrutiva então se a
interferência entre ondas se uma das fontes está fora de fazem em relação à
outra esse é o padrão para interferências destrutivas ou
construtivas por outro lado estando em fase este é o
padrão para interferências construtivas ou destrutivas
recapitulando interferência construtiva acontece quando as duas ondas se
sobrepõem de maneira perfeita graficamente coincidindo todos os seus
pontos por outro lado a interferência
destrutiva acontece quando as cristas de uma estão na mesma posição dos vales da
outra cancelando se perfeitamente você pode usar estas equações para
determinar o padrão de onde vão ocorrer interferências construtivas ou
destrutivas entre essas duas sondas e esse padrão é a diferença entre a
distância de cada fonte de onda até o detector se as duas fontes de onda
começam ênfase à interferência construtiva vai acontecer a cada um
cumpre mento de onda de distância em relação ao potencial onde ambas
coincidiam de posição e há uma diferença de meio comprimento de onda das posições
corre à interferência construtiva vai ocorrer a interferência destrutiva
esse padrão se inverte se uma das fontes que estiver fora de fazem e em relação à
outra fonte quantidades inteiras de lambida de distância em relação ao ponto
inicial indicaram posições onde acontecem interferências destrutivas e
meio lambda de distância dessas posições haverá interferências construtivas
até o próximo vídeo