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 e frequência :
onde é a diferença de fase entre elas. A intensidade observada varia espacialmente segundo
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
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).