É possível obter uma figura de interferência fixa entre dois feixes luminosos incoerentes? Explique.
Passo 1
O enunciado pergunta se dá para obter uma figura de interferência fixa entre dois feixes luminosos incoerentes. O conteúdo aqui é interferência de ondas e o que precisamos entender é o papel da coerência (relação de fase) na formação de franjas estáveis.
Passo 2
Dizemos que dois feixes são coerentes quando mantêm uma diferença de fase
bem definida e praticamente constante no tempo de observação. Já feixes incoerentes têm
que flutua aleatoriamente em escalas de tempo muito curtas (menores que o tempo de resposta do detector ou do olho).
Passo 3
A intensidade resultante da soma de dois campos elétricos é
Como
varia muito rápido, ao fazermos a média temporal sobre o intervalo de resposta do detector obtemos
Ou seja, o termo de interferência se anula na média e não surgem franjas.
Passo 4
Pode haver padrões instantâneos em intervalos menores que o tempo de coerência, mas são muito rápidos para serem registrados como uma figura fixa. Para uma figura de interferência permanente, é preciso manter
constante—logo, é impossível com feixes incoerentes.
Resposta
Não, não é possível formar uma figura de interferência fixa com feixes luminosos incoerentes, pois a diferença de fase flutua aleatoriamente e o termo de interferência desaparece ao se fazer a média temporal da intensidade.