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Transcripción del video

imaginen que tienen una fuente de sonido esto podría ser un oscilador que está generando una honda en una cuerda o un remo que se mueve arriba abajo y que crea ondas en el agua o incluso una bocina que crea ondas de sonido ésta puede ser cualquier fuente de onda que crea esta onda armónica simple ahora digamos que tenemos otra fuente de honda si tomamos esta segunda fuente de onda y la ponemos básicamente encima de la primera fuente de honda vamos a tener interferencia de honda ya que la interferencia de onda ocurre cuando dos honda se superponen y si queremos saber cómo va a lucir la ona total vamos a sumar las contribuciones de cada una de las zonas individuales aquí ponemos un fondo para ayudarnos a medir las unidades y así poder sumar las contribuciones de cada aula el punto de equilibrio se encuentra justo aquí que es en donde la onda tendría un valor de cero y la ona total la vamos a encontrar sumando las contribuciones de las zonas individuales así que si sumamos las contribuciones de la honda 1 y la honda 2 aquí la onda uno tiene un valor de 1 y la honda 2 también tiene un valor de 1 una unidad más una unidad nos da dos unidades por lo que la onda total va a tener un valor de 2 aquí y cero unidades +0 unidades pues nos va a dar será unidades -1 y menos uno nos da menos dos y seguimos haciendo esto y nos damos cuenta de que vamos a tener una honda coseno bastante grande y decimos que estas ondas están interfiriendo constructivamente a esto le llamamos interferencia constructiva porque ambas ondas se combinan para crear una onda que es el doble de alta que las originales cuando dos ondas se combinan para formar una onda más grande debemos interferencia constructiva y ya que estas ondas se están combinando perfectamente ustedes podrán referirse a esto como una interferencia perfectamente constructiva o interferencia totalmente constructiva pueden imaginarse caso en donde las ondas no se alinean perfectamente pero aún así se obtiene una honda total más grande interferencia constructiva aunque no va a ser una interferencia perfectamente constructiva así que esto es la interferencia constructiva porque estas ondas fueron constructivas bueno veo en esta onda 2 luce exactamente igual a como luce la onda uno simplemente lastras la pagamos y obtuvimos una onda que vale el doble de las originales y quizá me pueden decir bach esto no es muy impresionante pero vean esto digamos que tenemos otra fuente de onda 2 es diferente tiene un desfasamiento en pie porque vean en lugar de comenzar en un máximo esta nueva onda comienza en un mínimo así que está adelantada medio ciclo o quizá está atrasada medio ciclo con respecto a la honda 1 medio ciclo espn ya que todo el ciclo es hospi y a menudo las personas se refieren a esto como desfase de p&o desfase de 180 grados de cualquier forma se encuentra fuera de fase comparada con la fuente de honda 1 por medio ciclo opi qué pasa si sobreponemos estas dos quitamos esto y tras la pagamos estas dos para ver qué ocurre y ahora haremos el mismo análisis aquí no necesito las líneas de fondo ya que vean que tengo uno y menos 11 y menos uno es 00 y 0 también es 01 y -1 00 y 00 no importa en donde me encuentre un medio y menos un medio es cero estas dos ondas cuando se traslapan me van a dar cero y a esto le llamamos interferencia destructiva ya que estas dos sondas esencialmente se destruyen mutuamente en lo que parece una locura que dos sondas se sumen y de nada hay alguna aplicación para esto claro que sí imaginen que se encuentran en un aeroplano y están escuchando el molesto retumbar de los motores lo cual es bastante molesto en nuestro oído lo que hacen expone ser sus audífonos de cancelación de ruido y que hacen estos audífonos de cancelación de ruido pues cuando los tenemos puestos van a escuchar la onda de sonido que se acerca a nuestro oído y cancelan este sonido generando su propio sonido pero los audífonos van a desplazar en pie esta señal de manera que coincide con ese retumbar de la frecuencia de los motores y producen su sonido igual pero que está desfasado en pie de manera que ambas señales se cancelan y en su oído no escucha nada aunque bueno muchas veces no es completamente silencioso no son perfectos pero trabajan sorprendentemente bien esencialmente combate el fuego con fuego ya que combaten sonido con más sonido y se basan en esta idea de interferencia destructiva no son perfectamente destructivos pero las ondas que dibujamos aquí sí son perfectamente destructivas se cancelan perfectamente y a esto le llamamos interferencia perfectamente destructiva o interferencia totalmente destructiva y esto sucede porque estamos mandando una señal que está desfasada en pico al respecto a la primera quiero mostrarles algo interesante y vamos a quitar esto por el momento nos quedamos con la fuente de honda 1 y regresamos con la fuente de onda 2 que teníamos anteriormente esta es la onda que es idéntica a esta otra onda si las traslapa moss o superponemos vamos a tener una interferencia perfectamente constructiva ya que los picos se alinean perfectamente con los otros picos lo mismo sucede con los puntos mínimos o los valles se alinean perfectamente entre las dos zonas pero conforme muevo hacia adelante la fuente de onda 2 vean lo que sucede comienzan a desplazarse cuando están perfectamente alineadas decimos que están en fase pero sí me muevo una comienzan a desplazarse y si desplazó una lo suficiente vean que comenzamos con una interferencia constructiva y al mover una fuente esta situación se vuelve destructiva ahora los picos se están alineando con los valles y se van a cancelar mutuamente si nuevo hacia adelante mi fuente dos un poco más se van a alinear de nuevo perfectamente y tendremos interferencia constructiva pero si la muevo más tendré interferencia destructiva y si lo sigo haciendo pasaré de interferencia constructiva a destructiva una y otra vez así que en otras palabras una forma de obtener interferencia destructiva es tomar dos fuentes de honda que comiencen igual es decir que estén en fase las ponemos juntas y así tenemos interferencia constructiva para obtener interferencia destructiva si tenemos una señal desfasada pi veces y las ponemos juntas vamos a tener la interferencia destructiva ya que todos los picos coinciden con los valles pero otra forma de obtener interferencia constructiva o destructiva es comenzar con dos ondas que se encuentren en fase y asegurarnos de que una de ellas se mueva hacia adelante comparada con la otra pero qué tan lejos deberemos de moverla para obtener interferencia constructiva o destructiva vamos a probarlo comenzamos aquí y cuando están juntas tenemos interferencia constructiva y si nuevo mi fuente de onda 2 que estaba originalmente en fase con la primera y la pongo aquí tendré interferencia constructiva qué tan lejos la moby la moby hasta acá la parte de enfrente de la bocina llegó aquí qué tan lejos fue vamos a quitar esto y vemos que fue una longitud de onda ya que va de pico a pico una longitud de onda exacta suponiendo que estas dos ondas tienen la misma longitud de onda cada una noten que lo que hicimos en esencia fue que la onda de la fuente de onda 2 no tuvo que viajar tan lejos para llegar hasta donde sea que estemos detectando el sonido podemos tener un oído acá o alguna tector científico que registre el sonido la ona de la fuente 2 está viajando solamente esta distancia para llegar al detector mientras que la onda de la fuente uno está viajando toda esta distancia en otras palabras la honda 1 está viajando la longitud de onda más que la onda de la fuente 2 y así ambas quedan en fase ii y tendremos interferencia constructiva pero esta no es la única opción que podemos tener si seguimos moviendo la fuente de onda 2 hacia adelante y la ponemos hasta acá otra longitud de onda hacia adelante obtendremos nuevamente interferencia constructiva y en este momento la onda de la fuente uno tiene que viajar dos longitudes de onda más que la onda de la fuente 2 y quizá ustedes ya hayan detectado este patrón no importa cuántas longitudes de onda se mueva la fuente hacia adelante siempre y cuando sea una cantidad entera de longitudes de onda tendremos cada vez interferencia constructiva así que algo que resulta ser útil es la fórmula que resulta de decirnos cuál deberá ser la diferencia en la longitud de la ruta vamos a llamar a esta x 2 porque viene de la fuente 2 es la distancia que tiene que viajar la onda de la fuente dos para llegar al receptor y la distancia x1 va a ser la distancia que tienen que recorrer la onda de la fuente uno para llegar a este mismo receptor y podemos escribir una forma que relacione la diferencia entre ambas instancias de la longitud de la ruta que llamaremos delta x que es la distancia que tiene que viajar la honda 1 x 1 - la distancia viajada por la onda 2 y con base en lo que vimos aquí si esta diferencia en las distancias siempre es igual a a un número entero de longitudes de onda por ejemplo cero que es el caso en el que ambas se encuentran juntas debemos interferencia constructiva cuando tenemos esto igual a la banda una longitud de onda también tendremos constructiva si esto es igual a dos longitudes de onda también tendremos interferencia constructiva y en este caso cualquier cantidad entera de longitudes de onda no sea la interferencia constructiva y como obtendremos la interferencia destructiva pues vamos a continuar con esta fuente de onda que comenzó originalmente en fase así que estas dos fuentes de honda comienzan en fase qué tan lejos tengo que mover esta fuente para tener interferencia destructiva pues veamos tengo que mover la hasta que llegué aquí qué tan lejos movimos la parte de enfrente de esta bocina pues fue esta distancia que si quito esto me daré cuenta de que es media longitud de onda de pico avalle media longitud de onda y ésta no es la única opción sigo viendo mi fuente dos hacia adelante y aquí es constructiva seguimos hasta llegar de nuevo a destructiva que viajamos esta distancia más que tan lejos fue quitando sexto y vemos que esto es una longitud de onda noten que en este punto la onda de la fuente uno tiene que viajar una y media longitudes de onda más para llegar al receptor al menos comparada con la fuente 2 seguimos moviendo nuestra fuente dos un poco más esto es constructivo seguimos y de nuevo es destructiva y viajamos esta distancia más que es igual a otra longitud de onda más si quitamos esto vemos que aquí coincide valle con valle y es otra longitud de onda completa y en este caso la honda 1 tuvo que viajar dos y media longitudes de onda más que la onda 2 así que cada vez que la onda uno tiene que viajar media longitud de onda más que la onda dos tendremos interferencia destructiva es decir si esta diferencia en la longitud de la ruta es igual a la banda entre 23 landa entre dos que es una y media landas cinco lámparas entre dos que son dos y media longitudes de onda y así sucesivamente obtendremos interferencia destructiva esta es la diferencia de la longitud de la ruta entre dos fuentes de honda que pueden determinar si voy a obtener una interferencia constructiva o una interferencia destructiva pero vean que comenzamos con dos fuentes de honda que iniciaban en fase por lo que todo este análisis de aquí supone que ambas fuentes comenzaron en fase entre sí es decir ninguna ellas tenían un desfasamiento the pig que nos dará este análisis si tenemos fuentes que comienzan con un desfase de pitch quitamos esta onda 2 y ponemos esta otra onda desfasada esta onda 2 está desfasada en pico respecto a la honda 1 así que la ponemos aquí quitamos esto y ahora cuando están juntas estas dos fuentes de honda tendremos interferencia destructiva en este caso para una diferencia en la longitud de la ruta igual a cero ambas están viajando la misma distancia para llegar al receptor así que x1 y x2 van a ser iguales por lo que al restar las vamos a tener cero en esta ocasión el cero nos está dando destructiva en lugar de constructiva veamos qué pasa si nuevo mi fuente dos hacia adelante veamos qué tanto tenemos que desplazar la para obtener nuevamente interferencia destructiva la tenemos que mover hasta acá qué tan lejos la movemos pues movimos la fuente de esta bocina esta distancia que es toda una longitud de onda si quitamos esto vemos que nos movimos de pico a pico y aquí nuevamente tenemos interferencia destructiva así que de nuevo aquí ser o no interferencia destructiva landa o una longitud de onda nos da también en referencia destructiva y se darán cuenta de que todas las instancias que tienen longitudes de onda enteras nos van a dar interferencia destructiva esto lo muevo hacia adelante otra longitud de onda y de nuevo tengo interferencia destructiva ya que todos los picos se alinean con los valles así que lo interesante es que si dos fuentes inician estando desfasadas y veces vamos a tener esto lo cambiamos cuando comienzan con un desfase de piti entonces las diferencias en la longitud de la ruta que sean igual a cero landa 2 landa etcétera no nos darán interferencia constructiva sino que nos darán interferencia destructiva y quizá haga se imaginen que no serán estas diferencias en la longitud de la ruta que sean iguales a mitades de longitudes de onda vamos a averiguarlo comenzamos con las dos fuentes juntas quitamos esto y ahora movemos esto hacia adelante media longitud de onda en efecto interferencia constructiva así que si me muevo esta fuente que ya tiene una falsa miento en pie y medio en longitud de onda hacia adelante en lugar de tener una interferencia destructiva voy a tener una interferencia constructiva y si la muevo otra longitud de onda hacia adelante hasta acá no te en que esta onda de la fuente uno tiene que recorrer una y media longitudes de onda más con respecto a la honda de la fuente dos que son tres medios de longitudes de onda por lo que algo que comenzó siendo destructivo ahora se alinean perfectamente para darnos algo constructivo y se darán cuenta que todas estas diferencias en la longitud de la ruta que son mitades de longitudes de onda en lugar de darnos interferencia destructiva no serán interferencia constructiva ya que una de estas fuentes de honda tiene un desplazamiento de pie en comparación con la otra así que podemos decir que cuando dos fuentes comienzan con un desfase de pie en lugar de llevarnos a interferencia destructiva esto nos dará interferencia constructiva y estas ideas son la base de todos los patrones de interferencia que van a encontrar en el universo lo que es genial si ustedes se encuentran con algún patrón de interferencia probablemente se deba a esto y si hay una ecuación que usted esté hay que usar muy probablemente esté fundamentada en esta idea si es que tiene interferencia de honda en ella y aquí quiero agregar algo más las fuentes no necesariamente tienen que comenzar desfasadas a veces en donde estén viajando pueden ocurrir las cosas es un universo muy loco y quizá una de las sondas fue desfasada en el transcurso del viaje pero sin importar porque si una de ellas termina con un desfasamiento de pie ya sea desde el inicio o después vamos a usar esta segunda condición de aquí para saber si vamos a obtener una interferencia destructiva o una interferencia constructiva y sin ninguna de ellas tiene un cambio de fase o si ambas tuvieron el mismo cambio de fase vamos a usar esta condición de que pueden imaginarse que se intercambia a la fase en ambas pero si ambas lo hacen pues no quedan desfasadas entre sí en resumen la interferencia constructiva ocurre cuando dos ondas se alinean perfectamente en la interferencia destructiva ocurre cuando los picos coinciden con los valles y se cancelan por completo y puedan usar la diferencia en la longitud de la ruta para dos fuentes de honda y así determinar si estas ondas tendrán una interferencia constructiva o una interferencia destructiva entre sí la diferencia en la longitud de la ruta es la diferencia de lo que una onda tiene que viajar para llegar al detector comparada con la longitud que la segunda onda tiene que viajar para llegar al mismo receptor y suponiendo que ambas fuentes comienzan en fase es decir que ninguna fue desfasada en el camino las diferencias en la longitud de la ruta que sean longitudes de ondas enteras nos dará una interferencia constructiva proporcionales a mitades de longitudes de onda nos darán interferencia destructiva y si nuestras dos fuentes inician con un desfase de piti o alguna de ellas se desfasó pi veces en el camino las longitudes de onda enteras en las diferencias de la longitud de la ruta gran interferencia destructiva y las mitades de longitudes de onda en la diferencia de la longitud de la ruta nos hagan interferencia constructiva