Места деструктивной интерференции для двух сферических волн

Я посмотрел на это , но это не помогло с местами . На самом деле все сводится к математическим манипуляциям, которых я почему-то не вижу. Вот моя перефразированная установка:

Рассмотрим два источника света, разнесенные на некоторое расстояние. а , и предположим, что они излучают равномерно во всех направлениях, с одной и той же угловой частотой и одним и тем же волновым числом. Определите места на плоскости, параллельной линии, соединяющей два источника света, в которых интенсивность минимальна.

Это то, что у меня есть. Позволять р 1 обозначают расстояние от первого источника до точки на экране, р 2 для второго источника в точку, а л — расстояние от середины зарядов до экрана. Рассмотрим какой-то момент п "=" ( у , г ) на экране. Полагая, что ось x ортогональна экрану, а ее начало находится в средней точке, а оси y и z параллельны экрану, мы можем написать

р 1 "=" л 2 + у 2 + ( г а / 2 ) 2       &       р 2 "=" л 2 + у 2 + ( г + а / 2 ) 2
Отсюда мы знаем, что можем записать полную волну в точке п как
Е ( т ) "=" е я ж т ( Е 1 е я к р 1 + Е 2 е я к р 2 )
Я пока не заменяю для ясности и отмечаю, что Е 1 и Е 2 – амплитуды соответствующих волн. Теперь мы также знаем, что интенсивность в этой точке имеет следующую зависимость: я | Е | 2 , и мы знаем сверху, что

| Е | 2 "=" Е 1 2 + Е 2 2 + 2 Е 1 Е 2 с о с [ к ( л 2 + у 2 + ( г а 2 ) 2 л 2 + у 2 + ( г + а 2 ) 2 ) ]

Если до этого момента все было правильно, то ясно, что места с минимальной интенсивностью возникают, когда этот косинус минимален. А именно, когда

л 2 + у 2 + ( г а 2 ) 2 л 2 + у 2 + ( г + а 2 ) 2 "=" ( 2 н + 1 ) π к     н е Z

Однако я не могу представить это в удобной упрощенной форме для z как функции y. Я подозреваю, что это гиперболическая связь, но есть ли хороший способ свести ее к компактной форме?

Я полагаю, что вам не хватает знака + в ваших последних двух выражениях в части (za/2). Кроме того, чтобы получить большие скобки вокруг ваших больших выражений, вы можете использовать \bigl( и \bigr) вместо ( и ).
@Nuclear_Wizard Спасибо, что указали на это, я забыл изменить их после копирования и вставки из предыдущего выражения.
Когда вам удастся ответить на свой вопрос, вы должны опубликовать его как ответ на вопрос, а не редактировать вопрос, чтобы включить его. Не могли бы вы скопировать и вставить свое «редактирование» в ответ?
@Nuclear_Wizard Спасибо, что сообщили мне, я обновил ветку соответствующим образом.
@ChrisMueller Приведенный выше комментарий был адресован вам, а не Nuclear_Wizard. Спасибо, что дал мне знать.

Ответы (2)

Чисто математический вопрос я задал здесь , и получил максимально полный ответ. Хотя я думал, что будет простой трюк, чтобы увидеть гиперболические отношения, похоже, что вам просто нужно пройти через утомительную алгебру, чтобы они появились. Пользователь JJacquelin обнаружил, что его можно преобразовать в форму

г 2 ( ( 2 н + 1 ) π к ) 2 у 2 л 2 ( ( 2 н + 1 ) π к ) 2 "=" 1 4 + а 2 л 2 ( ( 2 н + 1 ) π к ) 2
Чтобы показать, как это выглядит, я установил л "=" 20   см , а "=" 2   см и источник инфракрасного излучения λ "=" 1000   нм . Построение скромного количества из них дало следующее изображение: введите описание изображения здесь

Mathematica дает

г "=" γ γ 2 а 2 4 ( у 2 + л 2 ) 2 γ 2 а 2 ,
где
γ "=" ( 2 н + 1 ) π к .