Zwei starr miteinander verbundene Tupfer erzeugen in der Wellenwanne Kreiswellen gleicher Wellenlänge und Amplitude. Durch die starre Verbindung schwingen die Tupfer phasengleich. Allgemein bezeichnet man Wellenerreger, die mit konstanter Phasendifferenz schwingen und die von ihnen erzeugten Wellen als kohärent.
Bild 1 gibt das durch Interferenz der kohärenten Kreiswellen entstehende Wellenbild wieder. Es ist von streifenförmigen Zonen durchzogen, in denen praktisch keine Wellenerregung feststellbar ist.
Bild 1: Interferenz kohärenter Kreiswellen
(aus: Szallies, Physik 2,
Auer-Verlag)
Die in den Zentren E1 und E2 gleichphasig erregten Kreiswellen interferieren in einem Punkt P des Wellenfeldes mit dem Gangunterschied δ = ||E1P|-|E2P|| (Bild 2).
Bild 2: Zur Interferenz kohärenter Kreiswellen
(aus Szallies, Physik 2,
Auer Verlag)
Beträgt der Gangunterschied ein ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge, so liegt der Fall konstruktiver Interferenz vor. Die Wellen verstärken sich in P maximal. Alle Punkte P mit δ = k×λ und k = 0, 1, 2, ... bilden für festes k das Interferenzmaximum k-ter Ordnung. Das Interferenzmaximum 0. Ordnung ist die Symmetrieachse der Erregerzentren. Links und rechts davon liegen die Interferenzmaxima höherer Ordnung. Es sind Hyperbeln mit den gemeinsamen Brennpunkten E1 und E2. Beträgt der Gangunterschied ein ungeradzahliges Vielfaches der halben Wellenlänge, so liegt der Fall destruktiver Interferenz vor. Die Wellen löschen sich in P fast völlig aus. Alle Punkte P mit δ = (2k-1)×λ
/2 und k = 1, 2, 3, ... bilden das Interferenzminimum k-ter Ordnung. Die Interferenzminima sind Hyperbeln mit den Brennpunkten E1 und E2.Hinweis: Da die Amplitude ŝ einer Kreiswelle mit der Entfernung r vom Erreger gemäß ŝ ~ 1/√r abnimmt (ohne Berücksichtigung der Dämpfung), ist die für eine völlige Auslöschung erforderliche Amplitudengleichheit in den Interferenzminima aufgrund des ungleichen Abstandes von den beiden Erregerzentren nicht gegeben.
Ein sehr schönes Java-Applet von Walter Fendt zur Interferenz von Kreis- und Kugelwellen finden Sie hier.