Aperçu, différences et exemples des interférences constructives et destructives

Publié le 18 janvier, 2024

La différence entre interférence constructive et destructrice

Que se passe-t-il lorsque deux vagues se rencontrent? L’interférence des ondes se produit lorsque deux ondes se rencontrent. Avez-vous déjà remarqué plusieurs enceintes dans une salle ou une salle de musique? Un seul intervenant ne suffit pas toujours. Les haut-parleurs sont utilisés pour augmenter le volume du son dans la salle de musique ou la salle. Lorsque les ondes sonores sont produites par tous les haut-parleurs, elles se déplacent et peuvent entrer en contact les unes avec les autres. Ce phénomène est l’interférence des ondes. L’interférence des ondes est définie comme un événement qui se produit lorsque deux ondes traversant le même milieu entrent en collision et créent une nouvelle onde aux propriétés différentes. Il existe deux types d’interférences d’ondes: les interférences constructives et destructives. Ils décrivent ce qui se passe lorsque deux vagues se rencontrent. Bien que les deux types d’interférences se produisent lorsque deux ondes se rencontrent, elles produisent des résultats différents. Une interférence constructive se produit lorsque deux ondes entrent en collision et se combinent, mais une interférence destructrice se produit lorsque deux ondes entrent en collision et s’annulent.

Qu’est-ce qu’une interférence constructive?

La définition d’interférence constructive est une situation qui se produit lorsque les crêtes et les creux de deux ondes interférentes se rencontrent et que leurs amplitudes se combinent. Quand une ingérence constructive se produit-elle ? Une interférence constructive se produit lorsque l’onde résultante est plus grande que les deux ondes interférentes. Avant qu’une interférence constructive puisse se produire, les deux ondes doivent traverser le même milieu. De plus, les propriétés des vagues doivent être les mêmes. Les ondes doivent avoir la même amplitude et la même longueur d’onde. L’ amplitude de la vague est la hauteur de la crête ou du creux. La longueur d’onde peut être mesurée en trouvant la différence entre deux crêtes ou deux creux. Une fois que les deux vagues se rencontreront, leurs crêtes se chevaucheront et créeront une nouvelle vague de plus grande amplitude. Par exemple, si les amplitudes des deux ondes sont de 4 mètres, une fois interférées, elles créeront une onde résultante d’une amplitude de 4 mètres. Cet événement explique une interférence constructive.

Qu’est-ce qu’une interférence destructrice?

La définition d’interférence destructrice est une situation qui se produit lorsque les crêtes et les creux de deux ondes interférentes se rencontrent et que leurs amplitudes s’annulent. Cette situation est différente d’une interférence constructive car elle crée une ligne plate au lieu d’une onde plus grande. Une interférence destructrice se produit lorsque la crête d’une vague et le creux d’une autre vague se rencontrent. La crête d’une vague annulera le creux de l’autre vague. Le médium n’est plus déplacé.

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Exemples de vagues constructives et destructrices

Des vagues constructives et destructrices se produisent très souvent dans le monde réel. Lorsque des ondes sonores de même fréquence entrent en collision, des interférences constructives peuvent se produire. La nouvelle onde sonore sera deux fois plus forte et aura deux fois l’amplitude des deux ondes originales. Comme le montre le diagramme, deux ondes sonores d’une fréquence de 1 000 Hz se dirigent l’une vers l’autre.

Les ondes sonores voyagent avec la même fréquence.

Il s'agit d'une image de deux ondes sonores voyageant.

Le diagramme t=1 modélise les ondes sonores frappant le microphone. Les crêtes sont représentées par des mesures positives visibles dans les couleurs bleu et rouge. Leurs amplitudes se chevaucheront et produiront un son plus fort que les ondes originales. L’amplitude de la nouvelle vague sera deux fois plus grande.

Une interférence constructive se produit une fois que l’amplitude de l’onde sonore se rencontre.

Ceci est un diagramme d’interférence constructive.

De plus, les ondes sonores peuvent subir des interférences destructrices. Lorsque deux sources sonores sont jouées, les ondes sonores se propagent avec des fréquences différentes. La crête d’une onde sonore chevauchera le creux de l’autre onde sonore et le son s’annulera. Pour cette même raison, des interférences destructrices sont utilisées dans le développement d’écouteurs antibruit.

La crête de la vague rose annulera bientôt le creux de la vague noire.

Ceci est un diagramme des ondes avant interférence destructrice.

Le milieu du diagramme représente l’événement au cours duquel une interférence destructrice se produira. Imaginez cela comme deux ondes sonores provenant de sources différentes voyageant à travers un milieu. Une fois qu’ils entrent en collision, leur crête et leur creux ne correspondront plus. La crête est représentée par une mesure positive, mais le creux est représenté par un nombre négatif. Cette différence se traduira par t=1. Des interférences destructrices se produiront et la suppression du bruit peut être représentée par la ligne plate ci-dessous dans le diagramme.

La ligne plate représente une interférence destructrice.

Ceci est un diagramme d’interférence destructrice.

Principe de superposition

Dans les diagrammes d’interférences constructives et destructives, les crêtes représentaient des amplitudes positives et les creux représentaient des amplitudes négatives. Le principe de superposition explique ce qui arrive à l’amplitude des ondes avant et après leur collision. Il stipule que le déplacement du milieu en tout point est équivalent à la somme des déplacements des ondes en ce point. Par exemple, les crêtes de deux vagues se chevauchent lors d’une interférence constructive. Si l’amplitude d’une vague est de +1 mètres et celle de l’autre de +2 mètres, la vague résultante aura une amplitude de 3 mètres. Alternativement, lorsqu’une crête et un creux se chevauchent, l’amplitude diminue ou s’annule. Par exemple, la crête d’une vague mesure +1 mètres d’amplitude et le creux d’une autre vague mesure -2. La vague résultante aura une amplitude de -1 mètres en ce point particulier.

Que se passe-t-il lorsque deux vagues se rencontrent par réflexion? Ondes stationnaires

Non seulement des interférences constructives et destructrices se produisent lorsque des ondes entrent en collision, mais la réflexion se produit également lorsque deux ondes se rencontrent. La réflexion se produit lorsque l’onde incidente ou la première onde revient dans la direction opposée à celle de l’onde d’origine. L’onde de retour a la même fréquence et la même amplitude que l’onde d’origine en un point donné ; par conséquent, les deux ondes interfèrent de manière constructive. Un motif de l’onde originale et de l’onde réfléchie continue de voyager d’avant en arrière. Une interférence destructrice se produit avec la vague lorsque le milieu semble immobile et la vague présente l’illusion d’une vague debout. Cet événement est appelé ondes stationnaires. Les ondes stationnaires se produisent lorsque les ondes réfléchies et originales continuent de voyager avec les mêmes fréquences si parfaitement qu’elles convergent par interférence constructive. Ils peuvent être mieux décrits comme le résultat d’interférences constructives entre les ondes réfléchies.

Les ondes stationnaires sont particulières car elles ne peuvent se produire que dans un milieu confiné. Des exemples de médiums contenus sont les guitares et les flûtes. Lorsque les cordes de guitare sont enfilées d’avant en arrière, elles produisent une onde stationnaire entre le début et la fin des cordes. Les extrémités des cordes de guitare agissent comme un support contenu. Les ondes stationnaires sont produites lorsque l’air est soufflé dans une flûte. La colonne de la flûte fait office de support contenu.


L’interférence constructive peut être calculée en utilisant les amplitudes des deux ondes qui se chevauchent.

Interférence constructive = Amplitude de la vague 1 + Amplitude de la vague 2

Par exemple, l’amplitude de la vague 1 est de 5 mètres et celle de la vague 2 de 7 mètres. Utilisez ensuite l’équation pour trouver l’amplitude de l’onde résultante.

5 mètres + 7 mètres = 12 mètres.

Interférence destructrice = Amplitude de la vague 1 + Amplitude de la vague 2

Par exemple, l’amplitude d’un creux est de -5 et l’amplitude d’une crête est de 6 mètres. L’amplitude de l’onde résultante sera égale à = -5 mètres + 6 mètres = 1 mètre.

Parfois, la source des vagues est éloignée d’une certaine distance. En conséquence, les ondes peuvent être séparées par des longueurs d’onde avant qu’une interférence constructive puisse se produire. Si les sources des ondes sont aux mêmes positions, elles seront toujours distantes d’un multiple d’une longueur d’onde. Une interférence constructive se produira lorsque les deux vagues se rencontreront, même si cela ne se produit pas toujours. Chaque fois que la source de chaque onde est distante d’une demi-longueur d’onde ou d’un multiple d’une longueur d’onde en plus de la moitié d’une longueur d’onde, une interférence destructrice se produit. En résumé, la différence de trajet entre la source de chaque onde détermine si la condition d’interférence constructive et destructrice peut être remplie.

L’équation suivante peut être utilisée pour déterminer si les conditions d’interférence constructive sont remplies :

{eq}R_{1}-R_{2}= 0 + n\Lambda {/eq}

R 1 et R 2 sont la distance de la source pour chaque onde, n représente un nombre entier le symbole lambda est la longueur d’onde. R 1 et R 2 doivent être égaux car les sources de chaque onde doivent être situées à la même position. Le zéro dans l’équation représente que la différence de chemin doit être égale à 0.

L’équation ci-dessus fonctionne lorsque l’observateur peut avoir besoin d’observer le type d’interférence en un point. Des interférences constructives peuvent se produire à différents points lorsque les distances d’une source augmentent et que l’autre diminue, la différence entre les sources augmente de 2x. L’équation ci-dessus peut être réécrite comme suit :

{eq}2x= 0 + n\Lambda {/eq}

Parfois, l’observateur des vagues doit décaler les vagues de demi-longueur. L’équation suivante peut être utilisée pour déterminer les conditions d’interférence destructrice lorsque les ondes sont décalées de moitié :

{eq}R_{1}- R_{2}=\Lambda/2 {/eq}

La division représente le déplacement nécessaire des vagues de moitié. Lorsque les sources d’ondes sont décalées d’un demi et d’un multiple d’une longueur d’onde, l’équation suivante peut être utilisée :

{eq}R_{1}- R_{2}= \Lambda /2 + n\Lambda {/eq}

Lorsque les longueurs d’onde des deux ondes sont égales et qu’elles se propagent selon un angle entre leur source et un point, une interférence constructive se produit. L’équation suivante peut être utilisée pour trouver la longueur d’onde dans laquelle les ondes se propageront :

{eq}d sin \Theta =m\Lambda {/eq}

D représente la distance entre les fentes d’où proviennent les ondes, m est l’ordre d’interférence, thêta est l’angle relatif par rapport au point d’incidence et lambda est la longueur d’onde. Une interférence constructive est obtenue lorsque l’ordre d’interférence est un nombre entier.

Une interférence destructrice est obtenue lorsque l’ordre d’interférence est de moitié. L’équation suivante peut être utilisée:

{eq}d sin \Theta =(m + \frac{1}{2})\Lambda {/eq}


L’interférence des ondes est l’événement au cours duquel les ondes entrent en contact. Les deux types d’interférences d’ondes sont les interférences constructives et destructrices. Une interférence constructive se produit lorsque deux ondes de même fréquence se déplaçant dans la même direction entrent en collision et produisent une onde de plus grande amplitude. L’ amplitude mesure la hauteur d’un creux ou d’une crête d’une vague. Une interférence destructrice se produit lorsque deux vagues se chevauchent au niveau d’une crête et d’un creux. La crête d’une vague annule le creux d’une autre vague. La distance entre deux crêtes ou deux creux est appelée longueur d’onde. Le principe de superposition explique comment l’amplitude change en raison d’interférences constructives et destructrices. Il stipule que la somme des ondes en un point est égale au déplacement du milieu. Par conséquent, l’amplitude de l’onde résultante peut être trouvée en ajoutant les crêtes et les creux. Lorsque deux vagues se rencontrent, des vagues stationnaires peuvent également en résulter. Les ondes stationnaires résultent de la réflexion et des interférences constructives. L’onde d’origine est réfléchie et les deux ondes continuent de converger et de voyager avec la même fréquence uniquement à travers un milieu confiné. Les équations suivantes peuvent être utilisées pour répondre aux exigences d’interférence constructive et destructive :

Interférence constructive

  • {eq}R_{1}-R_{2}= 0 + n\Lambda {/eq}
  • {eq}2x= 0 + n\Lambda {/eq}
  • {eq}d sin \Theta =m\Lambda {/eq}

Interférence destructrice

  • {eq}R_{1}- R_{2}=\Lambda/2 {/eq}
  • {eq}R_{1}- R_{2}= \Lambda /2 + n\Lambda {/eq}
  • {eq}d sin \Theta =(m + \frac{1}{2})\Lambda {/eq}



Transcription vidéo

Introduction à l’interférence

Je me souviens que lorsque j’étais à l’école primaire, je jouais à la corde à sauter avec mes amis à la récréation. Nous nous sommes parfois lassés de sauter par-dessus la corde et avons commencé à faire des vagues avec. Chacun de nous tenait une extrémité de la corde et nous balancions tous les deux nos bras de haut en bas, envoyant des vagues géantes les unes vers les autres sur toute la longueur de la corde. Nous avons remarqué que les vagues s’entrechoquaient, faisant sauter la corde de haut en bas selon des schémas fous. Parfois, cependant, nous faisions bouger les vagues pour qu’elles forment un motif parfait qui semblait se tenir au même endroit. Les ondes stationnaires sont des phénomènes intrigants qui se produisent lorsque deux ondes interfèrent l’une avec l’autre. Pour comprendre pourquoi ils se produisent, apprenons-en davantage sur le fonctionnement réel des interférences.

Interférence constructive et destructrice

La plupart du temps, lorsque nous pensons aux ondes, nous avons tendance à imaginer une seule onde traversant un milieu. Lorsque nous pensons aux vagues d’eau, par exemple, nous imaginons une vague voyageant toute seule à travers l’océan, mais évidemment, c’est irréaliste. Quand y a-t-il une seule vague qui traverse l’océan? Il existe d’innombrables vagues voyageant du nord au sud, de l’est à l’ouest. Certaines vagues océaniques sont plus grosses et d’autres plus petites. Certaines vagues sont causées par le vent, d’autres par les bateaux de croisière et d’autres encore par des tonnes d’autres choses.

Inévitablement, certaines vagues vont se croiser ou se rencontrer. Lorsqu’ils le font, la réaction entre les ondes est appelée interférence. C’est la rencontre de deux ou plusieurs ondes voyageant dans le même milieu. Les vagues qui se rencontrent dans le même milieu perturbent en fait le déplacement de chacune. Elles interfèrent les unes avec les autres, de sorte que l’onde résultante est une onde complètement nouvelle et différente des deux originales.

Jetons un coup d’œil à ces deux vagues :


Les vagues se déplacent les unes vers les autres dans le même milieu
vagues se déplaçant les unes vers les autres

Ils voyagent l’un vers l’autre dans le même milieu. L’un va à gauche et l’autre à droite. Ils ont tous deux la même amplitude de 1 mètre. Lorsque les deux vagues se rencontrent, il arrive un moment où les crêtes des deux vagues se retrouvent au même endroit. Leurs crêtes se chevauchent et leurs amplitudes s’additionnent donc. Au lieu que la crête mesure 1 mètre de haut, elle fait 2 mètres de haut !

Lorsque les crêtes ou les creux de deux ondes interférentes se rencontrent, leurs amplitudes s’additionnent. Ce principe est connu sous le nom d’interférence constructive. Alors, que se passe-t-il lorsque la crête d’une vague rencontre le creux d’une autre vague? Eh bien, c’est le contraire qui se produit, et cela s’appelle une interférence destructrice. Lorsque la crête et le creux de deux ondes interférentes se rencontrent, une amplitude se soustrait à l’autre.

Prenons nos deux mêmes vagues que nous avions auparavant. Ils se déplacent toujours l’un vers l’autre et ont toujours une amplitude de 1 mètre chacun. Mais cette fois, il se trouve que la crête d’une vague s’aligne avec le creux de l’autre vague. Savez-vous ce qu’il adviendra de l’amplitude globale? Eh bien, il n’y en aura pas ! La crête de la première vague annulera le creux de l’autre vague. Le milieu ne subit aucun déplacement. Le résultat net est une surface complètement plane.


Les résultats lors de l’ajout d’interférences constructives et destructrices
Résultats d’interférences constructives et destructives

Principe de superposition

L’interférence constructive décrit une situation dans laquelle deux ondes s’additionnent, tandis que dans une interférence destructive, les deux ondes s’annulent. Mais en réalité, les deux types d’interférences résultent de la même chose. Lorsque deux ondes interfèrent l’une avec l’autre, leurs déplacements en tout point s’additionnent pour produire le déplacement du milieu. Laissez-moi vous montrer ce que je veux dire.

Nous prendrons deux ondes qui ont la même longueur d’onde. L’un a une amplitude de 1 mètre ; l’autre a une amplitude de 2. Disons qu’ils interfèrent de telle manière que toutes les crêtes et tous les creux s’alignent. Nous additionnerons donc le déplacement des deux vagues en chaque point, ce qui nous donnera le déplacement total de la vague résultante lorsqu’elles se rencontreront.


Le principe de superposition ajoute le déplacement des crêtes et des creux des vagues.
Principe du graphique de superposition

Au point A, les deux ondes ont un déplacement de 0. Ainsi, l’onde résultante est également 0. Au point B, nous avons une amplitude de plus 1 pour la première vague et une amplitude de plus 2 pour la deuxième vague. Ainsi, l’amplitude de l’onde résultante serait de 3.

Maintenant, au point C, les vagues sont toutes deux revenues à la neutralité, tout comme la vague résultante. Au point D, on ajoute l’ amplitude moins 1 pour le creux de la première vague à l’ amplitude moins 2 pour le creux de la deuxième vague. Le résultat est une somme de moins 3, ce qui signifie que notre creux dans la vague résultante est à 3 mètres de profondeur.

Il semble que nous ayons eu une ingérence constructive ici. Nos ondes d’amplitudes 1 et 2 nous ont donné une onde résultante d’une amplitude totale de 3.

L’exercice que nous venons de faire illustre le principe de superposition, la règle de base qui nous indique comment trouver l’onde résultante de l’interférence de deux ondes différentes. Vous traitez simplement toutes les crêtes comme des nombres positifs et tous les creux comme des nombres négatifs. Ensuite, vous additionnez le déplacement des vagues pour chaque point. Pour deux ondes interférentes, le déplacement du milieu en tout point est la somme des déplacements des ondes en ce point.

Essayons d’aligner ces vagues d’une manière différente. Nous allons décaler notre deuxième vague de manière à ce que sa crête s’aligne avec le creux de la première. Or, au point A, nous avons toujours une somme de 0, et il en va de même pour les points C et E. Mais au point B, le plus 1 de la première vague est contré par le moins 2 de la deuxième vague.

Cela montre un peu d’interférence destructrice, ce qui signifie que notre amplitude résultante est un maigre moins 1. Au point D, notre creux moins 1 est contré par la crête plus 2. Donc, l’amplitude ici est de plus 1.

Comme vous pouvez le voir ci-dessous, le principe de superposition nous aide à trouver l’amplitude résultante pour chaque point le long de deux ondes interférentes.


Un autre exemple de superposition
graphique de superposition

Ondes stationnaires

C’est une chose de parler de vagues qui se rencontrent dans un grand espace ouvert, comme l’océan, mais les vagues peuvent aussi interférer avec elles-mêmes lorsqu’elles sont réfléchies par un autre objet. Par exemple, si je tiens une extrémité d’une corde à sauter et que mon ami tient l’autre, je peux alors envoyer une vague à travers la corde à sauter qui se reflétera sur la main de mon ami et reviendra vers moi. Si j’envoie toujours plus d’ondes vers le bas, celles-ci interféreront avec les ondes qui reviennent. Des interférences se produisent entre les ondes incidentes et réfléchies, et elles semblent généralement assez compliquées.

Cependant, si je chronomètre correctement la propagation de mes ondes, je peux faire en sorte que les ondes réfléchies s’alignent parfaitement avec les ondes incidentes. Autrement dit, chaque onde réfléchie interfère de manière constructive avec une onde incidente. Les vagues se replient les unes sur les autres de telle manière que certaines parties du milieu semblent parfaitement immobiles.

Ce type de phénomène est appelé onde stationnaire. On l’appelle « debout » parce qu’on dirait vraiment qu’il est debout au lieu de se déplacer le long de la corde. En réalité, les ondes incidentes et réfléchies vont et viennent. Ils voyagent à la bonne fréquence pour converger les uns vers les autres et s’additionner grâce à des interférences constructives.

Comme il doit y avoir une surface réfléchissante, les ondes stationnaires ne se produisent que dans les milieux confinés. Par exemple, une corde de guitare est contenue par ses attaches à la guitare aux deux extrémités. Lorsque la corde est jouée, elle forme une onde stationnaire entre les deux extrémités stationnaires. Les ondes stationnaires sont également générées par les instruments à vent comme les flûtes. Les extrémités de la flûte servent de récipients pour le milieu, qui est la colonne d’air à l’intérieur. Les différentes notes que la flûte peut jouer sont liées aux différents types d’ondes stationnaires produites au sein de la colonne.


Les ondes stationnaires se produisent uniquement dans les milieux confinés.
Médias confinés à ondes stationnaires

Les ondes stationnaires peuvent sembler être un type de vague complètement différent. Mais en réalité, ils ne sont que le résultat d’interférences constructives entre les ondes réfléchies. Une onde stationnaire est simplement un cas particulier où interférence et réflexion fonctionnent en parfaite harmonie.

Résumé de la leçon

L’interférence est la rencontre de deux ondes qui voyagent dans le même milieu. Lorsque deux vagues se rencontrent, elles perturbent le déplacement de l’autre pour former une toute nouvelle vague résultante. Le principe de superposition décrit comment les amplitudes de chaque onde sont additionnées pour déterminer l’amplitude de l’onde résultante en chaque point.

Lorsque deux vagues se rencontrent de telle manière que leurs crêtes s’alignent, on parle alors d’interférence constructive. L’onde résultante a une amplitude plus élevée. Dans l’interférence destructrice, la crête d’une onde rencontre le creux d’une autre, ce qui entraîne une amplitude totale inférieure.

Les ondes stationnaires sont des phénomènes qui se produisent lorsque les ondes sont contenues et se reflètent sur elles-mêmes à travers le milieu. Cette combinaison de réflexion et d’interférence constructive produit une onde qui semble rester en place.

Résultats d’apprentissage

Après avoir regardé cette vidéo, vous pourrez :

  • Définir l’interférence
  • Différencier les interférences constructives et destructrices
  • Décrire comment trouver l’amplitude d’une onde résultante en suivant le principe de superposition
  • Résumer comment les ondes stationnaires se produisent


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