Giao thoa sóng và ánh sáng

Khi hai sóng gặp nhau, li độ tại mỗi điểm là kết quả chồng chất hai dao động. Có những vị trí hai sóng tăng cường nhau và những vị trí chúng làm giảm nhau, tạo nên một hệ cực đại–cực tiểu ổn định trong không gian. Hiện tượng đó được gọi là giao thoa sóng. Muốn hình ảnh giao thoa ổn định, hai nguồn phải có cùng tần số và độ lệch pha không đổi; chúng được gọi là hai nguồn kết hợp. Để cực tiểu triệt tiêu hoàn toàn, hai sóng tới điểm xét còn phải có cùng biên độ. Giao thoa là bằng chứng đặc trưng cho tính chất sóng.

Hai nguồn cùng pha phát sóng tới $M$ theo hai quãng đường $d_1$ và $d_2$. Sóng đi xa hơn tới muộn hơn, nên độ lệch pha do đường đi là $2\pi(d_2-d_1)/\lambda$. Vì vậy: - Cực đại khi $\Delta d=k\lambda$. - Cực tiểu khi $\Delta d=(k+1/2)\lambda$. Nếu hai nguồn có pha ban đầu khác nhau, phải tính thêm độ lệch pha của nguồn; không dùng ngay hai điều kiện dành cho hai nguồn cùng pha. Trong thí nghiệm Young với ánh sáng đơn sắc, hai khe cách nhau $a$, màn cách hai khe một khoảng $D$ với $D$ lớn so với $a$. Khoảng vân là: $$i=\frac{\lambda D}{a}.$$ Vân sáng có $x_k=ki$, vân tối có $x=(k+1/2)i$, tính từ vân sáng trung tâm. Khoảng từ vân thứ nhất đến vân thứ $n$ liên tiếp gồm $n-1$ khoảng vân. Trên đoạn nối hai nguồn sóng cơ cách nhau $a$, nếu $M$ cách nguồn 1 một đoạn $x$ thì $d_1=x$, $d_2=a-x$. Khi đếm vị trí, cần chọn các số nguyên $k$ cho nghiệm nằm đúng đoạn và đọc rõ có tính hai đầu hay không.