Содержимое курса
Additional and Extra materials
Here you can find different useful links, books and worksheets
0/6
General physics
🎯 Learning Objectives
  • 8.3.1 Understand the terms interference and coherence.
  • Identify the conditions necessary for observable wave interference.
  • Distinguish between constructive and destructive interference.
  • Relate path difference and phase difference to the type of interference.
🗣️ Language Objectives
  • Define interference and coherence in English using appropriate scientific vocabulary.
  • Explain the conditions for constructive and destructive interference using terms like path difference, phase difference, wavelength, and amplitude.
  • Discuss examples of interference phenomena.
🔑 Key Terms / Негізгі терминдер / Ключевые термины
English TermРусский переводҚазақша аудармасы
InterferenceИнтерференцияИнтерференция
CoherenceКогерентностьКогеренттілік
WaveВолнаТолқын
SuperpositionСуперпозицияСуперпозиция
Constructive InterferenceКонструктивная интерференцияКонструктивті интерференция
Destructive InterferenceДеструктивная интерференцияДеструктивті интерференция
Path DifferenceРазность ходаЖол айырымы
Phase DifferenceРазность фазФаза айырымы
Wavelength (λ)Длина волны (λ)Толқын ұзындығы (λ)
Frequency (f)Частота (f)Жиілік (f)
AmplitudeАмплитудаАмплитуда
SourceИсточникКөз
🃏 Flashcards for Practice

Review the key terms using flashcards. You can find relevant sets on Quizlet or create your own:

Search for «Wave Interference & Coherence» flashcards on Quizlet

Focus on understanding the definition and application of each term.

📖 Glossary / Глоссарий
Interference
The phenomenon that occurs when two or more waves meet while traveling along the same medium. This results in the formation of a new wave whose resultant displacement is the algebraic sum of the displacements of the individual waves.
Translation (Қазақша)
Толқындардың бір ортада таралған кезде кездесуінен пайда болатын құбылыс. Бұл жағдайда пайда болған жаңа толқынның ығысуы жеке толқындардың ығысуларының алгебралық қосындысына тең болады.
Coherence
Two wave sources are coherent if they emit waves with the same frequency and have a constant phase difference between them. This is a crucial condition for observing a stable interference pattern.
Translation (Қазақша)
Егер екі толқын көзі бірдей жиіліктегі толқындар шығарса және олардың арасында тұрақты фаза айырымы болса, онда олар когерентті болып табылады. Бұл тұрақты интерференциялық көріністі бақылау үшін маңызды шарт.
Principle of Superposition
When two or more waves of the same type meet at a point, the resultant displacement at that point is equal to the vector sum of the displacements of the individual waves.
Translation (Қазақша)
Бірдей типтегі екі немесе одан да көп толқындар бір нүктеде кездескенде, сол нүктедегі нәтижелік ығысу жеке толқындардың ығысуларының векторлық қосындысына тең болады.
Constructive Interference
Occurs when waves meet in phase (e.g., crest meets crest or trough meets trough), resulting in a wave with a larger amplitude. The path difference is an integer multiple of the wavelength (nλ).
Translation (Қазақша)
Толқындар фазада кездескенде (мысалы, шың шыңмен немесе ойыс ойыспен кездескенде) пайда болады, нәтижесінде амплитудасы үлкенірек толқын пайда болады. Жол айырымы толқын ұзындығының бүтін еселігіне тең (nλ).
Destructive Interference
Occurs when waves meet out of phase (e.g., crest meets trough), resulting in a wave with a smaller or zero amplitude. The path difference is a half-integer multiple of the wavelength ((n+1/2)λ).
Translation (Қазақша)
Толқындар фазадан тыс кездескенде (мысалы, шың ойыспен кездескенде) пайда болады, нәтижесінде амплитудасы кішірек немесе нөлге тең толқын пайда болады. Жол айырымы толқын ұзындығының жарты бүтін еселігіне тең ((n+1/2)λ).
🔬 Theory: Interference and Coherence / Теория: Интерференция және Когеренттілік

What is Interference?

Interference is a phenomenon that occurs when two or more waves superpose and interact with each other. This interaction results in a new wave pattern where the resultant amplitude is the sum of the individual amplitudes based on the principle of superposition.

Interference can be constructive or destructive:

  • Constructive interference occurs when waves meet in phase (e.g., a crest meets a crest, or a trough meets a trough). The amplitudes of the individual waves add together, resulting in a wave with a larger amplitude (greater intensity).
  • Destructive interference occurs when waves meet out of phase (e.g., a crest meets a trough). The amplitude of one wave is subtracted from the other. If the waves have equal amplitudes, this can result in complete cancellation (zero amplitude, minimum intensity).

What is Coherence?

For a stable and observable interference pattern to occur, the wave sources must be coherent.

Two sources are coherent if:

  1. They emit waves with the same frequency (and therefore the same wavelength).
  2. They have a constant phase difference between them. This means the phase relationship between the waves does not change over time. If the phase difference were random, the interference pattern would fluctuate rapidly and not be observable.

Lasers are common examples of coherent light sources. Light from two separate filament lamps is incoherent because the random emission of photons by many atoms means there’s no constant phase relationship between the light emitted from them.

Conditions for Observable Interference:

  1. Coherent Sources: As explained above, the sources must maintain a constant phase difference and have the same frequency.
  2. Similar Amplitudes: For good contrast between maxima (constructive interference) and minima (destructive interference), the interfering waves should have similar (preferably equal) amplitudes. If one wave is much stronger, its pattern will dominate, and the minima will not be very dark.
  3. Same Type of Wave: Interference occurs between waves of the same type (e.g., light waves interfere with light waves, sound waves with sound waves).
  4. Polarisation (for transverse waves): If the waves are transverse (like light waves) and polarised, they must generally be polarised in the same plane for interference to be observed effectively (or be unpolarised).

Path Difference and Phase Difference

The type of interference (constructive or destructive) occurring at a specific point depends on the path difference (Δx) and consequently the phase difference (Δφ) between the waves arriving at that point.

  • Path difference (Δx): The difference in the distance travelled by the two waves from their respective sources to the point where interference is observed.
  • Phase difference (Δφ): The difference in phase (in radians or degrees) between the two waves at that specific point.

The relationship between phase difference and path difference is given by: Δφ = (2π/λ) × Δx

For constructive interference (maximum intensity):

  • Path difference, Δx = nλ (where n = 0, 1, 2, 3, …)

    (The waves arrive in phase)
  • Phase difference, Δφ = 2nπ radians (or 0°, 360°, 720°, …)

For destructive interference (minimum intensity):

  • Path difference, Δx = (n + 1/2)λ (where n = 0, 1, 2, 3, …)

    (The waves arrive in antiphase or 180° out of phase)
  • Phase difference, Δφ = (2n + 1)π radians (or 180°, 540°, 900°, …)
Theory Translation (Қазақша)

Интерференция дегеніміз не?

Интерференция – бұл екі немесе одан да көп толқындар суперпозицияланғанда және бір-бірімен әрекеттескенде пайда болатын құбылыс. Бұл әрекеттесу нәтижесінде нәтижелік амплитудасы суперпозиция принципіне сәйкес жеке амплитудалардың қосындысы болып табылатын жаңа толқын өрнегі пайда болады.

Интерференция конструктивті немесе деструктивті болуы мүмкін:

  • Конструктивті интерференция толқындар фазада кездескенде (мысалы, шың шыңмен немесе ойыс ойыспен кездескенде) пайда болады. Жеке толқындардың амплитудалары қосылып, амплитудасы үлкенірек (қарқындылығы жоғары) толқынға әкеледі.
  • Деструктивті интерференция толқындар фазадан тыс кездескенде (мысалы, шың ойыспен кездескенде) пайда болады. Бір толқынның амплитудасы екіншісінен алынады. Егер толқындардың амплитудалары тең болса, бұл толық жойылуға (нөлдік амплитуда, минималды қарқындылық) әкелуі мүмкін.

Когеренттілік дегеніміз не?

Тұрақты және бақыланатын интерференциялық өрнектің пайда болуы үшін толқын көздері когерентті болуы керек.

Екі көз когерентті болады, егер:

  1. Олар бірдей жиіліктегі (демек, бірдей толқын ұзындығындағы) толқындар шығарса.
  2. Олардың арасында тұрақты фаза айырымы болса. Бұл толқындар арасындағы фазалық қатынастың уақыт өте келе өзгермейтінін білдіреді. Егер фаза айырымы кездейсоқ болса, интерференциялық өрнек тез өзгерер еді және бақыланбайтын болар еді.

Лазерлер когерентті жарық көздерінің кең таралған мысалдары болып табылады. Екі бөлек қыздыру шамынан шыққан жарық когерентті емес, себебі көптеген атомдардың фотондарды кездейсоқ шығаруы олардан шыққан жарық арасында тұрақты фазалық қатынастың болмауын білдіреді.

Бақыланатын интерференция шарттары:

  1. Когерентті көздер: Жоғарыда түсіндірілгендей, көздер тұрақты фаза айырымын сақтап, бірдей жиілікке ие болуы керек.
  2. Ұқсас амплитудалар: Максимумдар (конструктивті интерференция) мен минимумдар (деструктивті интерференция) арасында жақсы контраст болуы үшін интерференцияланатын толқындардың амплитудалары ұқсас (мүмкіндігінше тең) болуы керек. Егер бір толқын әлдеқайда күшті болса, оның өрнегі басым болады, ал минимумдар онша қараңғы болмайды.
  3. Бірдей толқын түрі: Интерференция бірдей типтегі толқындар арасында пайда болады (мысалы, жарық толқындары жарық толқындарымен, дыбыс толқындары дыбыс толқындарымен интерференцияланады).
  4. Поляризация (көлденең толқындар үшін): Егер толқындар көлденең (жарық толқындары сияқты) және поляризацияланған болса, интерференцияның тиімді байқалуы үшін олар әдетте бір жазықтықта поляризациялануы немесе поляризацияланбаған болуы керек.

Жол айырымы және фаза айырымы

Белгілі бір нүктеде пайда болатын интерференция түрі (конструктивті немесе деструктивті) сол нүктеге келетін толқындар арасындағы жол айырымына (Δx) және сәйкесінше фаза айырымына (Δφ) байланысты.

  • Жол айырымы (Δx): Екі толқынның өздерінің көздерінен интерференция байқалатын нүктеге дейінгі жүріп өткен қашықтықтарындағы айырма.
  • Фаза айырымы (Δφ): Сол белгілі бір нүктедегі екі толқын арасындағы фаза айырымы (радианмен немесе градуспен).

Фаза айырымы мен жол айырымы арасындағы байланыс келесідей беріледі: Δφ = (2π/λ) × Δx

Конструктивті интерференция үшін (максималды қарқындылық):

  • Жол айырымы, Δx = nλ (мұндағы n = 0, 1, 2, 3, …)

    (Толқындар фазада келеді)
  • Фаза айырымы, Δφ = 2nπ радиан (немесе 0°, 360°, 720°, …)

Деструктивті интерференция үшін (минималды қарқындылық):

  • Жол айырымы, Δx = (n + 1/2)λ (мұндағы n = 0, 1, 2, 3, …)

    (Толқындар антифазада немесе 180° фазадан тыс келеді)
  • Фаза айырымы, Δφ = (2n + 1)π радиан (немесе 180°, 540°, 900°, …)

Questions on Theory:

  1. Easy: What are the two main types of wave interference, and what happens to the amplitude in each case?
    Answer
    The two main types are constructive and destructive interference. In constructive interference, the amplitudes add up, resulting in a larger amplitude. In destructive interference, amplitudes subtract, resulting in a smaller or zero amplitude.
  2. Medium: Explain why two light bulbs from different lamps are generally not coherent sources.
    Answer
    Light from bulbs is produced by many individual atoms emitting photons independently and randomly. This means there is no constant phase relationship between the waves emitted from two different bulbs (or even different parts of the same bulb filament). Their frequencies might also have slight, random variations. Therefore, they are not coherent.
  3. Medium: Two coherent sources emit waves of wavelength λ = 0.2 m. If the path difference from these sources to a point P is 0.5 m, will constructive or destructive interference occur at P? Show your reasoning.
    Answer
    Given: Wavelength λ = 0.2 m, Path difference Δx = 0.5 m.
    To determine the type of interference, we find the ratio Δx / λ:
    Δx / λ = 0.5 m / 0.2 m = 2.5
    Since the path difference is 2.5λ, which can be written as (2 + 1/2)λ, this matches the condition for destructive interference (Δx = (n + 1/2)λ, where n=2).
    Therefore, destructive interference will occur at point P.
  4. Hard (Critical Thinking): Imagine you are trying to demonstrate interference with sound waves using two loudspeakers. If one loudspeaker is accidentally connected with its terminals reversed (out of phase by 180° or π radians compared to the other, relative to the input signal), how would this affect the conditions for constructive and destructive interference based on path difference?
    Answer
    If one loudspeaker is connected with reversed terminals, it introduces an initial phase difference of π radians (180°) between the waves emitted by the two sources, even before considering path difference.
    Let’s say source 2 has this initial π phase shift.
    The total phase difference at a point P will be Δφtotal = (2π/λ)Δx + π.

    For constructive interference, Δφtotal must be 2mπ (where m is an integer).
    So, (2π/λ)Δx + π = 2mπ
    (2π/λ)Δx = (2m — 1)π
    Δx = (2m — 1)λ/2 = (m — 1/2)λ.
    This means constructive interference will now occur where path difference is a half-integer multiple of wavelength (e.g., 0.5λ, 1.5λ, etc.), which was previously the condition for destructive interference.

    For destructive interference, Δφtotal must be (2m + 1)π.
    So, (2π/λ)Δx + π = (2m + 1)π
    (2π/λ)Δx = 2mπ
    Δx = mλ.
    This means destructive interference will now occur where path difference is an integer multiple of wavelength (e.g., 0, λ, 2λ, etc.), which was previously the condition for constructive interference.

    In essence, the conditions for constructive and destructive interference based on path difference are swapped.

🧠 Exercises on Memorizing Terms

Activity 1: Fill in the Blanks

Complete the sentences below using the key terms from the lesson:

  1. For observable interference, wave sources must be ______________, meaning they have the same ______________ and a constant ______________ ______________.
  2. When waves meet crest to crest, or trough to trough, they are in phase, and ______________ interference occurs.
  3. If waves meet crest to trough, they are out of phase, and ______________ interference occurs, potentially leading to cancellation.
  4. The ______________ of ______________ states that the resultant displacement at a point where waves meet is the vector sum of their individual displacements.
  5. The difference in distance travelled by two waves from their sources to a specific point is called the ______________ ______________.
Answers for Activity 1
  1. coherent, frequency, phase difference
  2. constructive
  3. destructive
  4. Principle, Superposition
  5. path difference

Activity 2: True or False?

  1. Coherent waves must have the same amplitude. (True/False)
  2. Interference can only occur with light waves. (True/False)
  3. If the path difference is equal to one full wavelength, constructive interference occurs. (True/False)
  4. A phase difference of π radians corresponds to destructive interference if the waves initially had zero phase difference. (True/False)
  5. Two independent lasers are always coherent with each other. (True/False)
Answers for Activity 2
  1. False (They must have the same frequency and constant phase difference; similar amplitudes are ideal for good contrast but not a condition for coherence itself.)
  2. False (Interference is a general wave phenomenon, occurring with sound, water waves, etc.)
  3. True
  4. True
  5. False (While individual lasers produce coherent light, two independent lasers are typically not coherent with each other unless specifically phase-locked.)
📺 Watch & Learn: Video on Interference & Coherence

This video provides a visual explanation of interference and coherence:

Further Viewing — Related Topics:

📝 Solved Examples / Есептерді шешу мысалдары

Example 1: Sound Wave Interference

Two coherent loudspeakers, S1 and S2, are separated by a small distance and emit sound waves of wavelength λ = 0.75 m. A microphone is placed at point P. The distance S1P is 3.00 m and S2P is 3.375 m.

Diagram of two sources S1, S2 and point P

(a) Calculate the path difference at point P.

(b) Determine the type of interference (constructive or destructive) occurring at P. Explain your reasoning.

Brief Solution (Example 1)

(a) Path difference (Δx) = 0.375 m

(b) Destructive interference occurs at P.

Detailed Solution (Example 1)

(a) Calculate the path difference at point P.

The path difference (Δx) is the absolute difference in the distances from each source to point P:

Δx = |S2P — S1P|

Δx = |3.375 m — 3.00 m|

Δx = 0.375 m

(Textual pronunciation: Delta x equals the absolute value of S two P minus S one P. This is the absolute value of three point three seven five meters minus three point zero zero meters, which equals zero point three seven five meters.)

(b) Determine the type of interference occurring at P.

To determine the type of interference, we compare the path difference (Δx) with the wavelength (λ = 0.75 m). We check if Δx is an integer multiple of λ (for constructive interference) or a half-integer multiple of λ (for destructive interference).

Ratio = Δx / λ = 0.375 m / 0.75 m = 0.5

So, Δx = 0.5λ = (1/2)λ.

This fits the condition for destructive interference, Δx = (n + 1/2)λ, where n = 0.

Therefore, destructive interference occurs at point P. The sound intensity at P will be a minimum.

(Textual pronunciation: Divide the path difference by the wavelength: zero point three seven five meters divided by zero point seven five meters equals zero point five. So, delta x equals zero point five lambda, or one-half lambda. This matches the condition for destructive interference, delta x equals n plus one-half lambda, with n equals zero. Therefore, destructive interference occurs at point P.)


Example 2: Light Wave Interference and Phase Difference

Two coherent light sources produce an interference pattern. At a point Q, the path difference between the waves arriving from the two sources is 9.0 × 10-7 m. The wavelength of the light is λ = 6.0 × 10-7 m.

Basic Young's double slit diagram

(a) Calculate the phase difference between the waves arriving at point Q in radians.

(b) State whether constructive or destructive interference occurs at point Q.

Brief Solution (Example 2)

(a) Phase difference (Δφ) = 3π radians

(b) Destructive interference occurs at Q.

Detailed Solution (Example 2)

(a) Calculate the phase difference at point Q.

The phase difference (Δφ) is related to the path difference (Δx) and wavelength (λ) by the formula:

Δφ = (2π / λ) × Δx

Given: Δx = 9.0 × 10-7 m, and λ = 6.0 × 10-7 m.

Δφ = (2π / (6.0 × 10-7 m)) × (9.0 × 10-7 m)

Δφ = 2π × (9.0 / 6.0)

Δφ = 2π × 1.5

Δφ = 3π radians

(Textual pronunciation: Delta phi equals two pi divided by lambda, all multiplied by delta x. Substituting the values, delta phi equals two pi divided by six point zero times ten to the power of minus seven meters, all multiplied by nine point zero times ten to the power of minus seven meters. This simplifies to two pi times one point five, which equals three pi radians.)

(b) State the type of interference at point Q.

A phase difference of 3π radians is an odd integer multiple of π (i.e., (2n + 1)π where n=1). This is the condition for destructive interference.

Alternatively, using the path difference:

Ratio = Δx / λ = (9.0 × 10-7 m) / (6.0 × 10-7 m) = 1.5

So, Δx = 1.5λ = (1 + 1/2)λ.

This fits the condition for destructive interference, Δx = (n + 1/2)λ, where n = 1.

Therefore, destructive interference occurs at point Q.

(Textual pronunciation: A phase difference of three pi radians is an odd integer multiple of pi, which is the condition for destructive interference. Alternatively, the path difference divided by the wavelength is one point five. So, delta x equals one point five lambda, or one plus one-half lambda. This is the condition for destructive interference, with n equals one.)

💻 Investigation Task: Wave Interference Simulation / Зерттеу тапсырмасы: Толқындық интерференция симуляциясы

Explore wave interference using the PhET Interactive Simulation.

Link to Simulation: PhET Wave Interference Simulation

Instructions:

  1. Open the simulation and select the «Interference» tab.
  2. Choose «Light» from the wave options (top left, click the water tap icon to change).
  3. Turn on two light sources by clicking the green button on the second laser.
  4. Observe the pattern of bright and dark fringes on the screen. You can use the «Screen» and «Intensity Graph» tools.

Tasks:

  1. Task 1: Adjust the frequency of the light using the slider. How does the spacing between the bright fringes in the interference pattern change as you increase the frequency? What about when you decrease it?
  2. Task 2: Reset the frequency. Now, adjust the separation between the two light sources (slit separation). How does the fringe spacing change as you increase the separation? What about when you decrease it?
  3. Task 3: Reset the settings. What happens to the contrast (how distinct the bright and dark fringes are) if you make the amplitude of one source significantly smaller than the other (use the amplitude sliders for each source)?
Brief Answers & Observations

Task 1 Answer (Frequency):

  • Increasing the frequency (which means decreasing the wavelength, as c = fλ) causes the bright fringes to become closer together (fringe spacing decreases).
  • Decreasing the frequency (increasing the wavelength) causes the bright fringes to spread further apart (fringe spacing increases).

(Қазақша: Жиілікті арттыру (бұл толқын ұзындығының азаюын білдіреді, себебі c = fλ) жарық жолақтардың бір-біріне жақындауына әкеледі (жолақ аралығы азаяды). Жиілікті азайту (толқын ұзындығын арттыру) жарық жолақтардың бір-бірінен алыстауына әкеледі (жолақ аралығы артады).)

Task 2 Answer (Source Separation):

  • Increasing the separation between the two light sources causes the bright fringes to become closer together (fringe spacing decreases).
  • Decreasing the separation between the sources causes the bright fringes to spread further apart (fringe spacing increases).

(Қазақша: Екі жарық көзі арасындағы қашықтықты арттыру жарық жолақтардың бір-біріне жақындауына әкеледі (жолақ аралығы азаяды). Көздер арасындағы қашықтықты азайту жарық жолақтардың бір-бірінен алыстауына әкеледі (жолақ аралығы артады).)

Task 3 Answer (Amplitude Contrast):

  • If the amplitude of one source is made significantly smaller than the other, the contrast between the bright and dark fringes decreases. The bright fringes are not as bright (compared to when amplitudes are equal), and the dark fringes are not as dark (they won’t be perfectly zero intensity). The overall interference pattern becomes less distinct or «washed out». For maximum contrast (very bright maxima and very dark minima), the amplitudes of the interfering waves should be equal.

(Қазақша: Егер бір көздің амплитудасы екіншісіне қарағанда едәуір кіші болса, жарық және қараңғы жолақтар арасындағы контраст азаяды. Жарық жолақтар онша жарық болмайды (амплитудалар тең болған кездегідей), ал қараңғы жолақтар онша қараңғы болмайды (олардың қарқындылығы толық нөлге тең болмайды). Жалпы интерференциялық өрнек айқындылығын жоғалтады немесе «бұлыңғырланады». Максималды контраст үшін (өте жарық максимумдар және өте қараңғы минимумдар) интерференцияланатын толқындардың амплитудалары тең болуы керек.)

🤝 Pair/Group Work: Concept Challenge / Жұптық/Топтық жұмыс: Түсініктер сайысы

Work with a partner or in a small group for this activity.

Option 1: LearningApps.org Activity

Go to the following LearningApps.org activity to test your understanding of interference and related terms:

Interference and Diffraction — Matching Activity

Discuss your answers with your partner(s) and clarify any concepts you are unsure about.

Option 2: Quizizz Challenge

Your instructor may provide a link to a Quizizz game on Wave Interference. Alternatively, you can search for one:

  1. Go to Quizizz Join Page.
  2. Your instructor will provide a game code, or you can search for public quizzes on «Wave Interference Physics» or «Coherence and Interference».
  3. Compete with your classmates and review the answers to solidify your understanding.

Discussion Points for your group:

  • What are the key differences between constructive and destructive interference?
  • Why is coherence essential for observing a clear interference pattern?
  • Can you think of a real-world example (not already mentioned) where wave interference is important?
✍️ Individual Work: Structured Questions / Жеке жұмыс: Құрылымдық сұрақтар

Answer the following questions to test your understanding and ability to apply the concepts of interference and coherence. Show your working where necessary.

  1. Two coherent radio antennas, A and B, are separated by a distance of 120 m. They transmit signals in phase with a wavelength of 30 m. A car is driving along a straight road that is parallel to the line AB and 500 m away from it.

    (a) Calculate the frequency of the radio waves.

    (b) Consider a point P on the road directly opposite the midpoint of AB. Explain, with reasoning, the type of interference occurring at P.

    (c) Another point Q on the road is such that QA = 510 m and QB = 540 m. Determine the type of interference occurring at Q.

    (d) If the phase of antenna B was shifted by π radians (180°) relative to antenna A, how would your answer to part (b) change? Explain.

  2. Explain in detail what is meant by ‘coherence’ when referring to two wave sources. Why are two independent filament lamps unlikely to produce a visible interference pattern, whereas two images of the same small source (e.g., via a double slit) can?

  3. A student is investigating the interference of sound waves using two loudspeakers connected to the same signal generator. The loudspeakers are placed 2.0 m apart. The student walks in a line parallel to the line joining the loudspeakers, at a distance of 5.0 m away. The speed of sound is 340 m s-1 and the frequency of the sound is 680 Hz.

    (a) Calculate the wavelength of the sound waves.

    (b) Explain why the student hears a series of loud and quiet sounds as she walks along the line.

    (c) Calculate the path difference required for the first position of destructive interference from the central maximum.

  4. Describe how the principle of superposition leads to the phenomena of constructive and destructive interference. Use diagrams to illustrate how waves combine in both cases, showing the resultant wave.

  5. Interference is not only observed with light and sound but also with matter waves, such as electrons. Briefly explain what this observation implies about the nature of particles like electrons. What conditions would be necessary to observe interference effects with electrons passing through two narrow slits?

(Note: These questions are designed for analysis and synthesis. Focus on clear explanations and accurate calculations.)

📚 Further Resources & Reading / Қосымша ресурстар және оқу материалдары
🤔 Lesson Reflection / Сабақ бойынша рефлексия

Take a few moments to reflect on what you have learned in this lesson:

  1. What are the two most important concepts or facts you learned about interference and coherence today?
  2. Which part of today’s lesson (e.g., theory, examples, simulation) did you find most challenging, and why? What could help you overcome this challenge?
  3. How can understanding wave interference be useful or applied in real-world technologies or phenomena? Try to think of one example not discussed in detail.
  4. On a scale of 1 (Not at all understood) to 5 (Very well understood), how would you rate your current understanding of interference and coherence?
  5. What specific steps can you take to improve your understanding if your rating was below 4? (e.g., re-watch a video, try more problems, ask a question).