Συμβολή
Όταν συνεκτικά κύματα επικαλύπτονται, τα πλάτη τους προστίθενται αλγεβρικά. Η σχετική φάση καθορίζει αν η συνισταμένη ενισχύεται, εξασθενεί ή παίρνει ενδιάμεση τιμή. Η συμβολή δεν δημιουργεί ούτε καταστρέφει ενέργεια· ανακατανέμει την ένταση στον χώρο.
Υπέρθεση και φάση
Σε γραμμικό σύστημα y=y₁+y₂. Για δύο ημιτονοειδή ίδιας συχνότητας, φ=0 σημαίνει συμφωνία φάσης και φ=π αντίθεση φάσης.
Αν τα πλάτη είναι ίσα, η ιδανική αντίθεση μπορεί να μηδενίσει τη συνισταμένη τοπικά. Με άνισα πλάτη παραμένει υπόλοιπο.
Διαφορά δρόμου
Για συνεκτικές πηγές που ξεκινούν σε φάση, κατασκευαστική συμβολή εμφανίζεται όταν δ=mλ και καταστροφική όταν δ=(m+1/2)λ.
Η σχέση φ=2πδ/λ μετατρέπει διαφορά δρόμου σε διαφορά φάσης. Αν οι πηγές έχουν αρχική φασική διαφορά, αυτή πρέπει να προστεθεί.
Αποτέλεσμα
Αποτέλεσμα:
Ένταση
Για δύο κύματα εντάσεων I₁ και I₂: I=I₁+I₂+2√(I₁I₂)cosφ. Για I₁=I₂=I₀ προκύπτει I=4I₀cos²(φ/2).
Στο κατασκευαστικό μέγιστο το πεδιακό πλάτος διπλασιάζεται αλλά η ένταση τετραπλασιάζεται, επειδή I∝A².
Διπλή σχισμή Young
Για slit separation a και μακρινή οθόνη D, δ≈a sinθ≈ax/D. Τα φωτεινά fringes ικανοποιούν δ=mλ.
Για μικρές γωνίες η απόσταση γειτονικών φωτεινών κροσσών είναι Δx≈λD/a. Η αύξηση λ ή D ανοίγει το pattern, ενώ μεγαλύτερο a το συμπιέζει.
Συνοχή
Σταθερό fringe pattern απαιτεί ίδιες ή πολύ κοντινές συχνότητες και σταθερή σχετική φάση. Δύο ανεξάρτητες λάμπες δεν δίνουν συνήθως σταθερούς κροσσούς.
Η χρονική και χωρική συνοχή περιορίζουν πόσο μεγάλες διαφορές δρόμου ή αποστάσεις πηγών μπορούν να χρησιμοποιηθούν.
Ενέργεια
Σκοτεινός κροσσός δεν σημαίνει εξαφάνιση ενέργειας. Σε άλλες θέσεις η ένταση είναι αυξημένη ώστε η συνολική ισχύς, με σωστή ολοκλήρωση, να διατηρείται.
Η τοπική ακύρωση είναι ακύρωση πεδίων/μετατοπίσεων, όχι καταστροφή φυσικής ενέργειας.
Πεπερασμένο coherence και φάκελος περίθλασης
Στο πραγματικό πείραμα δύο σχισμών οι κροσσοί συμβολής βρίσκονται μέσα σε ευρύτερο φάκελο περίθλασης κάθε σχισμής. Έτσι η φωτεινότητα δεν παραμένει ίδια για όλους τους κροσσούς.
Αν το path difference ξεπεράσει το coherence length της πηγής, η σχετική φάση παύει να είναι προβλέψιμη και το contrast των fringes μειώνεται.
Λυμένο παράδειγμα
Διαφορά δρόμου
δ=1,20 m, λ=0,60 m
Λύση
δ=2λ, άρα κατασκευαστική συμβολή
Young
λ=600 nm, D=2,0 m, a=0,50 mm
Λύση
Δx≈2,4 mm