Posso afirmar que os padrões de interferência são ondas estacionárias? Explique.

Passo 1

O enunciado pergunta se podemos chamar de onda estacionária aquilo que vemos num padrão de interferência. O conteúdo aqui é superposição de ondas e as características de uma onda estacionária. Para responder, vamos primeiro definir o que é interferência e depois o que é onda estacionária, e só então comparar os dois conceitos.

Passo 2

Interferência é o fenômeno que acontece quando duas ou mais ondas coerentes (mesma frequência e fase bem definida) se sobrepõem. Num ponto do espaço, o campo resultante é a soma dos campos individuais, por exemplo, para duas ondas planas iguais na amplitude E0 e frequência omega:
E1 = E0cos(kx - omega t), E2 = E0cos(kx - omega t + de<a),
onde de<a é a diferença de fase entre elas. A intensidade observada varia espacialmente segundo
I propto l|E1 + E2r|^2 = 2E0^2l[1 + cos(de<a)r],
criando franjas de máxima e mínima intensidade.

Passo 3

Onda estacionária é um caso especial de superposição em que duas ondas de mesma frequência e amplitude viajam em direções exatamente opostas. O resultado é
Erm estação(x,t) = E0cos(kx - omega t) + E0cos(kx + omega t) = 2E0cos(kx),cos(omega t) çã
Aqui aparecem padrões fixos de nós ( cos(kx)=0) e antinós ( cos(kx)=pm1). Não há transporte líquido de energia nessas posições – a energia fica confinada entre os nós.

Passo 4

Num padrão de interferência comum (por exemplo, duas fendas de Young), as ondas não vêm necessariamente em direções opostas perfeitas e não formam 2E0cos(kx)cos(omega t). O que fica “fixo” no espaço é o padrão de intensidade (as franjas), mas localmente o campo elétrico ainda oscila e há transporte de energia para o detector ou tela. Já na onda estacionária pura não há fluxo líquido de energia através do sistema, e sim zonas de oscilação estacionária.

Resposta

Não. Embora o padrão de franjas fique fixo no espaço (padrão estacionário de intensidade), trata– se de interferência de ondas viajantes, e não de uma onda estacionária no sentido estrito (que exige duas ondas iguais em direções opostas e sem transporte de energia).

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