Commençons par regarder le cas très simple de deux sources ponctuelles cohérentes. S'il s'agit d'ondes transverses, comme les ondes électromagnétiques, nous demanderons de plus qu'elles possèdent la même polarisation. Dans le graphe donné ci-dessous, les ondes émises par ces deux sources sont en phase, et on a négligé l'atténuation de leur amplitude avec la distance, pour simplifier. On travaille dans l'hypothèse du principe de superposition, c'est-à-dire que l'on admet que l'onde résultante est la simple somme des deux ondes émises par les sources. Ce principe est une bonne approximation, tant que les amplitudes des deux ondes sont faibles. Si les amplitudes deviennent importantes, des non-linéarités apparaissent, mais elles ne seront pas abordées dans ce cours.
Comme vous pouvez le voir, la somme des deux ondes présente des bandes grises fixes correspondant à une amplitude nulle (les niveaux de gris sont donnés par les barres sous chaque image). Dans ces régions, appelées nodales, le champ est nul à tous les instants; les deux ondes émises par les sources y interfèrent de manière destructive. Cela se produit quand les maxima de champ de la première onde coïncident avec les minima de champ de la seconde. Entre ces régions, on trouve un comportement ondulatoire typique.
On peut calculer l'intensité de l'onde résultante (qui est, rappelez-vous, le flux d'énergie véhiculé par l'onde en Watt/m^2, moyenné sur une durée beaucoup plus grande que la période). Cette intensité est proportionnelle au carré de l'amplitude (peu importe ici le facteur de proportionnalité). L'image de l'intensité est donnée sur la droite, ci-dessus. Cette image est fixe, puisqu'il s'agit d'une moyenne sur le temps. Vous remarquez que l'intensité est nulle à certains endroits, correspondant aux bandes d'amplitude nulle de la figure de gauche. Par contre, l'intensité est forte à d'autres endroits, là où les deux ondes primaires interfèrent constructivement: il s'agit des régions anti-nodales, dans lesquelles les maxima de la première onde coïncident avec les maxima de la seconde, et les minima avec les minima. Comme vous le verrez à la page suivante, l'intensité dans ces régions est 4 fois celle de chacune des ondes primaires, soit deux fois plus que la somme des intensités des ondes primaires! Est-ce à dire que de l'énergie est créée? Non bien sûr. En réalité, les interférences provoquent une redistribution spatiale de l'énergie: certains endroits sont appauvris (interférences destructives), d'autres sont enrichis (interférences constructives), et l'intégrale sur toute la surface est bien sûr constante, et vaut la somme des intensités émises par chaque source primaire...
Tout ceci peut se mettre très simplement en équations. Pour savoir comment, passez à la page suivante.