Interferência de ondas


Aprenda tudo sobre a interferência de ondas, um assunto muito importante da física e que ocorre quanto duas ondas que estão se propagando no mesmo espaço se encontram, mesmo estando em direções contrárias. Este acontecimento também é chamado de superposição de ondas.

Interferência de ondas

Entendendo o conceito

Antes de falarmos diretamente sobre o fenômeno de interferência de ondas, é preciso compreender como funciona o movimento das ondas. E para isso basta imaginar uma corda em suas mãos. Se você segurar uma das pontas da corda e deixar a outra solta, e fazer um movimento de chicote com as mãos, criará uma onda. Ou seja, a corda irá se movimentar de baixo para a cima e este movimento será propagado para toda a corda, até a outra ponta.

Com este movimento, não há interferência, já que todas as ondas estão se movimentando na mesma direção, que neste caso, é a extremidade da corta que está segurando. Agora, quando há mais de uma corda se movimento, pode ocorrer o fenômeno que é tema de nosso artigo.

A interferência das cordas só pode ser totalmente compreendida depois que o estudioso Thomas Young formulou o Princípio da Superposição, que ocorre quando mais de uma onda se encontra no mesmo ponto. Este acontecimento pode ser construtivo ou destrutivo.

Para ser considerada construtiva, as cristas das ondas, que são o seu ponto mais alto, devem se encontrar ao mesmo tempo. Neste caso, a magnitude do descolamento é igual a soma de ambas magnitudes, e a diferença entre as fases deve ser múltiplo de 2π

Por outro lado, para que a interferência seja considerada destrutiva, é preciso que a crista de uma onda se encontre com a calha da outra, que é aquela parte mais baixa. Nestes casos a magnitude do descolamento será a mesma que a diferença entre as grandezas de cada uma das ondas, e a diferença é um múltiplo de:

  • π
  • 5π e
  • etc

Thomas Young chegou a estas conclusões depois de um experimento realizado entre os séculos XVIII e XIX chamado de experimento das duas fendas, no qual fez dois feixes de luz interferirem após serem difratados por duas fendas.

Ele era um físico, médico e egiptólogo britânico que exerceu a medicina durante toda a sua vida. Também foi professor e foi muito importante para o conhecimento da física como fazemos hoje. Apesar disso, ficou conhecido devido a seus trabalhos e estudos na área da óptica e claro, com o experimento chamado de Dupla Fenda, que reconheceu o que acontece quando duas ondas se encontram no mesmo ponto.

Até hoje, estudantes de física do mundo todo repetem o experimento utilizando lasers para visualizar as descobertas por Young há tantos anos atrás. O que só demonstra a importância e relevância que isto tem para toda a história da humanidade.

Reforçando o pensamento

Mas não é preciso ter lasers e um laboratório de física para visualizar e compreender o fenômeno. Outra forma bastante didática e elucidativa de visualizar este fenômeno é ao jogar uma pedra na água. Quando duas pedras são jogadas, as ondas irão se encontrar em algum momento e poderão se somar ou subtrair dependendo de onde o encontro acontecer. Onde se somar o deslocamento de água será maior e onde se subtraírem o descolamento de água será bem menor.

A interferência das ondas não é um estudo muito complicado e tudo fica mais fácil quando é possível visualizar ou imaginar o que está acontecendo com as ondas quando as mesmas se encontram. Para reforçar o pensamento sobre o conceito que vimos anteriormente, pense na seguinte situação.

Quando a interferência de ondas é positiva, as duas cristas das ondas se encontram exatamente no mesmo ponto e por isso ocorre uma soma, e a crista fica exatamente do tamanho da união de ambas. Porém quando é destrutiva, ou seja, quando a crista da onda encontra a calha, uma acaba tentando anular a outra e a calha é capaz de diminuir a altura da crista da onda.

Em alguns casos é possível que a calha seja totalmente destrutiva, e aí a onda simplesmente desaparece neste ponto, permanecendo desta forma até que as ondas deixem de se encontrar.

No nosso dia a dia este fenômeno acontece sem que possamos perceber. Mas depois que conhecemos o princípio é fácil perceber o motivo pelo qual acontecem certas coisas. Por exemplo, podemos citar o ato de ouvir música dentro de casa. Em alguns cômodos vai ser mais fácil ouvir o som, enquanto em outros vai ficar mais difícil. Isso se dá por que diferentes ondas estão se chocando nos ambientes ampliando ou diminuindo o volume do som em cada cômodo da casa.

Mas não é só no nosso dia a dia que o conceito de interferência de ondas pode ajudar na compreensão do mundo. Este mesmo princípio é extremamente importante para o estudo da física, e no entendimento da mecânica quântica.