Q35.2 Uma experiência semelhante à realizada por Young com uma fenda dupla também pode ser feita com ondas sonoras? Como você faria essa experiência? O fato de as ondas sonoras serem longitudinais e as ondas eletromagnéticas serem transversais influi na figura de interferência obtida? Explique.
Passo 1
O enunciado pergunta se é possível reproduzir o experimento de Young (fenda dupla) usando ondas sonoras, como montar esse experimento e se o fato de o som ser longitudinal e a luz ser transversal altera a figura de interferência. O conteúdo principal aqui é interferência de ondas, em particular as condições de máximos e mínimos de intensidade que dependem da diferença de caminho e não da natureza vetorial ou escalar da onda.
Passo 2
Para montar o experimento com som você precisa de duas fontes coerentes de mesmo sinal e frequência (ou seja, com fase fixa entre si). Duas formas práticas de conseguir isso são:
- Barreira com duas fendas estreitas em uma placa acústica, iluminada por um único alto-falante atrás das fendas.
- Dois alto-falantes separados por distância
, ligados ao mesmo gerador de sinal, garantindo fase idêntica.
Posicione um microfone numa região onde cheguem as ondas vindas das duas “fendas” e varra o ângulo(por exemplo, colocando o microfone sobre um arco circular de raio ). A frequência deve ser tal que o comprimento de onda esteja na faixa de centímetros a decímetros (por exemplo, som de kHz tem cm no ar).
Passo 3
A diferença de caminho entre as ondas que chegam ao microfone é
As condições de interferência são as mesmas do caso óptico:
Assim você registrará alternância de cristas (máximos de intensidade sonora) e vales (silêncios relativos) conforme
varia.
Passo 4
O fato de o som ser uma onda longitudinal e a luz ser transversal não muda a figura de interferência, porque o que importa é a sobreposição escalar das amplitudes e suas fases relativas. Na luz, se as polarizações forem iguais, o padrão de interferência é regido pelas mesmas condições de fase. No som não há polarização vetorial, mas sim uma única “direção” de compressão, de modo que a superposição resulta no mesmo tipo de franjas de intensidade.
Resposta
Sim, o experimento de fenda dupla pode ser feito com ondas sonoras usando duas fendas acústicas ou dois alto-falantes coerentes e um microfone móvel. A interferência segue as mesmas condições
e o caráter longitudinal do som não altera o padrão: o fenômeno depende apenas da diferença de fase e não da polarização.