27. Interference and the wave nature of light
27.1 The principle of linear superposition
Superpositie: Als twee of meer golven aanwezig zijn op dezelfde plek, dan mogen de golven bij
elkaar opgeteld worden. Zo kunnen ze elkaar uitdoven of versterken.
1. Constructieve interferentie: De golven zijn in dezelfde fase als ze aankomen op punt 𝑥 (er is geen
faseverschil) en dus versterken ze elkaar. De amplitude wordt twee keer zo groot ten opzichte
van een individuele golf en de helderheid is groter ten opzichte van een individuele golf.
∆𝑙 = 𝑚 ∙ 𝜆 met 𝑚 = 0, 1, 2, 3, …
2. Destructieve interferentie: De golven zijn niet in dezelfde fase als ze aankomen op punt 𝑥 (er is
een faseverschil) en ze doven elkaar uit. Er is geen heldere golf.
1
∆𝑙 = (2 + 𝑚) ∙ 𝜆 met 𝑚 = 0, 1,2, 3, …
Coherente bronnen: De golven van de bron blijven in dezelfde fase en veranderen niet. De bron is
coherent als de constructieve of destructieve interferentie op dezelfde punten blijven voorkomen.
27.2 Young’s double-slit experiment
Het experiment van Young was van belang om te laten zien dat twee overlappende golven met elkaar
kunnen interfereren en om de golflengte van een monochromatisch licht (licht met één golflengte,
dus één kleur) te kunnen bepalen. Daarnaast bewijst het dat licht eigenschappen heeft van golven in
plaats van alleen de eigenschappen van deeltjes.
𝜆
1. Voor heldere banen geldt sin 𝜃 = 𝑚 ∙ 𝑑 met 𝑚 = 0, 1, 2, …. Kan ook geschreven worden als
∆𝑙
sin 𝜃 = met ∆𝑙 = 𝑚 ∙ 𝜆
𝑑
1 𝜆
2. Voor donkere banen geldt sin 𝜃 = (𝑚 + 2) ∙ 𝑑 met 𝑚 = 0, 1, 2, …
27.3 Thin-film interference
Dunnelaag-interferentie: Ontstaat als er één lichtstraal op een oppervlakte schijnt, een deel
weerkaatst wordt en het deel dat gebroken wordt terugkaatst in de andere stof naar het oog. Het
oog ontvangt dus twee lichtstralen met een verschillende golflengte en er ontstaat dus interferentie.
De golflengte in het materiaal is hierbij van belang, in plaats van de golflengte in vacuüm.
Als er constructieve interferentie ontstaat dan zijn het heldere banen; als er destructieve
interferentie ontstaat dan zijn het donkere banen.
Voor constructieve interferentie is het weglengteverschil tussen lichtstraal 1 en lichtstraal 2 een
gehele golflengte, maar er kan ook een fasesprong optreden. Een fasesprong ontstaat als de
lichtstraal van een lage naar een hoge brekingsindex gaat. Deze is gelijk aan een halve golflengte aan
verschil.
De verschillende kleuren in een dunne laag ontstaan doordat de dikte van het materiaal verschillend
is op verschillende plekken in het materiaal.
Newtons ringen: Een sferische oppervlakte wordt geplaatst op een optische vlakke plaat, waarna er
interferentieringen te zien zijn.
1
2𝑡 = (𝑚 + 2) ∙ 𝜆𝑓𝑖𝑙𝑚 met 𝑡 als de dikte van het materiaal
𝜆𝑣𝑎𝑐𝑢𝑢𝑚
𝜆𝑓𝑖𝑙𝑚 =
𝑛
27.1 The principle of linear superposition
Superpositie: Als twee of meer golven aanwezig zijn op dezelfde plek, dan mogen de golven bij
elkaar opgeteld worden. Zo kunnen ze elkaar uitdoven of versterken.
1. Constructieve interferentie: De golven zijn in dezelfde fase als ze aankomen op punt 𝑥 (er is geen
faseverschil) en dus versterken ze elkaar. De amplitude wordt twee keer zo groot ten opzichte
van een individuele golf en de helderheid is groter ten opzichte van een individuele golf.
∆𝑙 = 𝑚 ∙ 𝜆 met 𝑚 = 0, 1, 2, 3, …
2. Destructieve interferentie: De golven zijn niet in dezelfde fase als ze aankomen op punt 𝑥 (er is
een faseverschil) en ze doven elkaar uit. Er is geen heldere golf.
1
∆𝑙 = (2 + 𝑚) ∙ 𝜆 met 𝑚 = 0, 1,2, 3, …
Coherente bronnen: De golven van de bron blijven in dezelfde fase en veranderen niet. De bron is
coherent als de constructieve of destructieve interferentie op dezelfde punten blijven voorkomen.
27.2 Young’s double-slit experiment
Het experiment van Young was van belang om te laten zien dat twee overlappende golven met elkaar
kunnen interfereren en om de golflengte van een monochromatisch licht (licht met één golflengte,
dus één kleur) te kunnen bepalen. Daarnaast bewijst het dat licht eigenschappen heeft van golven in
plaats van alleen de eigenschappen van deeltjes.
𝜆
1. Voor heldere banen geldt sin 𝜃 = 𝑚 ∙ 𝑑 met 𝑚 = 0, 1, 2, …. Kan ook geschreven worden als
∆𝑙
sin 𝜃 = met ∆𝑙 = 𝑚 ∙ 𝜆
𝑑
1 𝜆
2. Voor donkere banen geldt sin 𝜃 = (𝑚 + 2) ∙ 𝑑 met 𝑚 = 0, 1, 2, …
27.3 Thin-film interference
Dunnelaag-interferentie: Ontstaat als er één lichtstraal op een oppervlakte schijnt, een deel
weerkaatst wordt en het deel dat gebroken wordt terugkaatst in de andere stof naar het oog. Het
oog ontvangt dus twee lichtstralen met een verschillende golflengte en er ontstaat dus interferentie.
De golflengte in het materiaal is hierbij van belang, in plaats van de golflengte in vacuüm.
Als er constructieve interferentie ontstaat dan zijn het heldere banen; als er destructieve
interferentie ontstaat dan zijn het donkere banen.
Voor constructieve interferentie is het weglengteverschil tussen lichtstraal 1 en lichtstraal 2 een
gehele golflengte, maar er kan ook een fasesprong optreden. Een fasesprong ontstaat als de
lichtstraal van een lage naar een hoge brekingsindex gaat. Deze is gelijk aan een halve golflengte aan
verschil.
De verschillende kleuren in een dunne laag ontstaan doordat de dikte van het materiaal verschillend
is op verschillende plekken in het materiaal.
Newtons ringen: Een sferische oppervlakte wordt geplaatst op een optische vlakke plaat, waarna er
interferentieringen te zien zijn.
1
2𝑡 = (𝑚 + 2) ∙ 𝜆𝑓𝑖𝑙𝑚 met 𝑡 als de dikte van het materiaal
𝜆𝑣𝑎𝑐𝑢𝑢𝑚
𝜆𝑓𝑖𝑙𝑚 =
𝑛
