התאבכות

התאבכות של אור מתקליטור
התאבכות שני פולסים סינוסיים

התאבכות היא תופעה פיזיקלית המתרחשת כאשר גלים משני מקורות או יותר נפגשים במרחב. באזור המפגש נוצרת תבנית דמוית שריג מכיוון שבהכרח מתקבלות נקודות במרחב בהן שיא של גל אחד נפגש עם עמק של גל אחר תוך התבטלות הדדית (מלאה או חלקית בהתאם לעוצמותיהם), ולעומתן מתקבלות נקודות בהן שיאי שני גלים נפגשים תוך יצירת שיא משותף בעל עוצמה יחסית גבוהה.

עקרונות

התאבכות בונה (משמאל) והתאבכות הורסת (מימין)
אנימציה של התאבכות של גלים המגיעים משני מקורות נקודתיים
תבניות התאבכות משני מקורות נקודתיים. אורך הגל גדל ככל שיורדים בתמונות והמרחק בין המקורות גדל בהתקדמות ימינה בתמונות.

משוואת הגלים היא משוואה לינארית הומוגנית, ועל כן, כתוצר של סופרפוזיציה, הגודל הפיזיקלי הנובע ממקורות גליים שונים מתנהג כגל שעוצמתו בכל נקודה במרחב שווה לסכום הגדלים שנובעים מכל מקור. אם הגודל הפיזיקלי הוא גודל וקטורי מתקבל סכום וקטורי. על מנת לקבל תבנית התאבכות שאינה משתנה בזמן, על הגלים המתאבכים להיות קוהרנטיים.

הגל הפשוט ביותר לתיאור הוא גל סינוסי, שבנקודה קבועה במרחב מתואר על ידי הפונקציה:

כאשר A משרעת הגל, התדירות הזוויתית שלו, t הזמן ו- מופע התחלתי כלשהו. במערכת שבה שני מקורות של גלים סינוסיים, הערך y יהיה סכום הערכים הנוצרים על ידי כל מקור. סכום זה יהיה גל סינוסי בעצמו רק אם התדירויות של שני הגלים זהות במדויק, אז נקראים הגלים קוהרנטיים. במידה וגם המשרעות של שני הגלים שוות, ניתן בעזרת זהויות טריגונומטריות לראות שסכומם הוא גל סינוסי באותה התדירות, שהמשרעת והמופע ההתחלתי שלו נקבעים על ידי הפרש המופע בין שני הגלים בלבד:

הגל הכולל הוא בעל משרעת מקסימלית כאשר הפרש המופע בין שני הגלים היוצרים אותו הוא אפס (אז הם נקראים שווי מופע). התאבכות כזו נקראת התאבכות בונה, ובה השיאים של שני הסינוסים נפגשים כך שהשיא של סכומם גדול פי שניים מהשיא של כל אחד מהם. אם הפרש המופע בין שני הגלים הוא 180 מעלות (אז הם נקראים הפוכי מופע), השיא של הגל האחד נפגש עם השפל של הגל האחר וכתוצאה מהתבטלות הדדית סכומם מתאפס וההתאבכות נקראת התאבכות הורסת.

תבנית התאבכות היא המשרעת הכוללת של גלים מתאבכים בנקודות שונות במרחב. כל מקור יוצר גל שבו נקודות שוות מופע נעות במרחב, כך שהפרש המופע בין שני גלים תלוי במיקום המקורות. הדוגמה הפשוטה ביותר להתאבכות היא זו המתקבלת משני מקורות נקודתיים המקרינים אור מונוכרומטי. כל אחד מהם יוצר סביבו גל כדורי, והשדה החשמלי הכולל הוא סכום של שני גלים סינוסיים כדוריים. בנקודות שבהן הסינוסים הם שווי מופע תתקבל התאבכות בונה ועוצמת האור שם תהיה גבוהה יותר מזו שמתקבלת מכל מקור לחוד. בנקודות שבהן הגלים משני המקורות הם הפוכי מופע תתקבל התאבכות הורסת ותראה החשכה. מיקום נקודות ההתאבכות ההורסת ונקודות ההתאבכות הבונה שבתבנית ההתאבכות תלוי בהפרש המופע ההתחלתי בין שני המקורות, באורך הגל שלהם ובמרחק ביניהם.

Other Languages
বাংলা: ব্যতিচার
čeština: Interference
Cymraeg: Ymyriant
Esperanto: Interfero
español: Interferencia
français: Interférence
Gaeilge: Trasnaíocht
Kreyòl ayisyen: Entèferans
interlingua: Interferentia
Bahasa Indonesia: Interferensi
lietuvių: Interferencija
latviešu: Interference
македонски: Интерференција
മലയാളം: വ്യതികരണം
português: Interferência
română: Interferență
srpskohrvatski / српскохрватски: Interferencija
Simple English: Interference
slovenščina: Interferenca
српски / srpski: Интерференција
Türkçe: Girişim
Tiếng Việt: Giao thoa
Bân-lâm-gú: Kan-sia̍p