Interferencia de la luz
Pon lado a lado dos fuentes puntuales que tiemblan con el mismo ritmo, y en cada lugar donde las dos ondas se encuentran aparece un patrón de claro y oscuro. Lo que separa lo claro de lo oscuro es la diferencia de distancia desde las dos fuentes hasta ese punto, la diferencia de camino Δ. Cuando la diferencia de camino es un número entero de longitudes de onda, cresta se encuentra con cresta y el punto es claro. Cuando se aparta media longitud de onda, las ondas se borran y el punto es oscuro. La diferencia de distancia es todo el patrón.
De las dos fuentes puntuales se abren frentes de onda en círculos. Une los lugares donde cresta se encuentra con cresta y obtienes una línea clara (antinodal). Une los lugares donde cresta se encuentra con valle y obtienes una línea oscura (nodal). El espaciado del patrón es inverso a la separación entre las dos fuentes. Separa más las fuentes y las líneas claras y las líneas oscuras se aprietan. Ensancha la separación y el patrón que se aprieta se muestra solo. Cuanto más lejos, más líneas.
Pon una sonda en cualquier punto de la pantalla y la diferencia de distancia Δ a las dos fuentes se lee de inmediato. Un lugar donde la diferencia de camino es un número entero de longitudes de onda (mλ) se refuerza y es claro, y un lugar apartado media longitud de onda, (m+½)λ, se cancela y es oscuro. Los puntos de diferencia de camino constante dibujan hipérbolas con las dos fuentes como focos, así que las huellas claras y oscuras aparecen como curvas, y en una pantalla lejana esas curvas parecen casi franjas rectas. Muévete entre una curva clara y una oscura y puedes seguir cómo cambia Δ. Lejos, la curva se vuelve una franja.
Alinea las fases de las dos fuentes, esto es pon Δφ=0, y la línea del centro es clara. Dales una diferencia de fase y todo el patrón de claro y oscuro se desliza de lado. La relación de fase de las dos fuentes tiene que quedar fija o el patrón no se sostiene, y esa propiedad se llama coherencia. Si la fase vaga por su cuenta, el patrón se emborrona y desaparece. Un láser, cuya relación de fase está bien atada, hace un patrón nítido, mientras dos lámparas cuyas fases vagan no dejan patrón de interferencia por mucho que las pongas lado a lado. Una fase atada es lo que sostiene el patrón.
Ahora cambia solo la longitud de onda. Acórtala y entran más crestas en el mismo hueco, así que las curvas claras y oscuras se aprietan. Alárgala y el patrón se vuelve ralo. La regla de que el espaciado es proporcional a la longitud de onda se muestra a simple vista. La luz roja tiene por eso un patrón más ralo que la luz azul, y en una luz de varios colores los patrones de los colores se desplazan un poco entre sí, así que solo la franja del centro, donde la diferencia de camino es 0, se queda blanca. Solo el centro, donde los colores se solapan, se queda blanco.
Enciende las dos fuentes en la misma fase y el centro, donde Δ=0, es cresta con cresta, el antinode más claro. Dales la vuelta a la fase opuesta y, en ese mismo lugar, cresta se encuentra con valle y se vuelve un node completamente oscuro. La diferencia de camino no cambia, y aun así cambiar solo la fase de partida intercambia claro y oscuro. Lo claro y lo oscuro quedan fijados por la fase que hace la diferencia de camino, sumada a la fase de partida, así que dar la vuelta a la fase de partida en 180 grados es lo mismo que caminar media longitud de onda de más por el camino. Dar la vuelta al inicio equivale a media longitud de onda.