Interferenssi
Interferenssi syntyy, kun aallot menevät päällekkäin ja niiden amplitudit summataan vaihe huomioon ottaen. Pysyvä kirkkaiden ja tummien alueiden kuvio vaatii riittävän koherenssin. Energia ei häviä tummissa kohdissa, vaan jakautuu toisiin suuntiin ja paikkoihin.
Superpositio
Lineaarisessa järjestelmässä kokonaiskenttä on osakenttien summa. Samassa vaiheessa olevat aallot vahvistavat toisiaan, kun taas vaihe-ero π voi tuottaa voimakkaan vaimennuksen. Väliarvot antavat osittaisen vahvistumisen tai heikkenemisen.
Kulkuero
Saman λ:n aalloille Δ=mλ antaa tavallisesti konstruktiivisen ja Δ=(m+1/2)λ destruktiivisen interferenssin. Geometrinen kulkuero voidaan siten muuntaa suoraan vaihe-eroksi.
Youngin kaksoisrako
Yhdestä koherentista aallosta valaistut kaksi kapeaa rakoa tuottavat juovia. Pienillä kulmilla juovaväli on noin λL/d. Tämä yhdistää aallonpituuden suoraan mitattavaan näytön etäisyyteen.
Koherenssi
Kaksi toisistaan riippumatonta lämpövalonlähdettä ei yleensä tuota pysyvää optista interferenssiä, koska suhteellinen vaihe vaihtelee nopeasti. Koherenssilla on sekä ajallinen että spatiaalinen ulottuvuus.
Ohutkalvot
Kalvon ylä- ja alapinnasta heijastuneet aallot interferoivat. Optisen kulkueron lisäksi täytyy huomioida mahdollinen π-vaihehyppy heijastuksessa suuremman taitekertoimen rajalta. Tämä selittää saippuakalvojen värit.
Energia ja näkyvyys
Destruktiivinen interferenssi ei tuhoa energiaa, vaan siirtää sitä kuvion muihin osiin. Juovien kontrasti riippuu myös aaltojen intensiteettisuhteesta ja koherenssista; hyvin epätasaiset amplitudit eivät anna täysin pimeää minimiä.
Kvantti-interferenssi
Yksittäiset fotonit tai elektronit voivat rakentaa interferenssijakauman yksi havainto kerrallaan, jos reittitieto ei tuhoa koherenssia. Tällöin interferoivat kvanttimekaaniset amplitudit, eivät klassiset hiukkasradat.
Interferometri mittarina
Vaihe reagoi hyvin pieniin optisen kulkumatkan muutoksiin, joten interferometrit mittaavat pituutta, taitekerrointa ja muodonmuutosta erittäin tarkasti. Michelsonin interferometrissä peilin siirtymä λ/2 muuttaa meno-paluumatkaa λ:n verran ja siirtää kuvion yhdellä jaksolla. Tämän herkkyyden vuoksi lämpötila, tärinä ja ilman taitekerroin on hallittava.
Fase og optisk vej
I et materiale er den optiske vej nL, ikke blot den geometriske længde L. En temperaturændring kan både ændre L og brydningsindekset n, så interferensfasen flyttes. Det er derfor muligt at bruge interferometri som en meget følsom sensor for temperatur, tryk eller materialeændringer, men det betyder også, at omgivelserne kan være en væsentlig fejlkilde.
Harjoitus
Kulkuero on 7λ/2. Onko kyseessä maksimi vai minimi?
Ratkaisu
7λ/2=(3+1/2)λ, joten kyse on destruktiivisen interferenssin ehdosta ja ideaalitapauksessa minimistä.