Girişim

Süperpozisyon ve faz

Doğrusal sistemde y=y₁+y₂. Aynı frekanstaki iki sinüzoid için φ=0 aynı fazı, φ=π karşı fazı gösterir.

Eşit genlikler karşı fazda ideal olarak yerel sıfır verebilir; genlikler eşit değilse tam iptal olmaz.

Yol farkı

Başlangıçta aynı fazda iki koherent kaynak için yapıcı girişim δ=mλ, yıkıcı girişim δ=(m+1/2)λ olduğunda oluşur.

φ=2πδ/λ yol farkını faz farkına çevirir. Kaynakların başlangıç faz farkı varsa ayrıca eklenmelidir.

Şiddet

İki dalga için I=I₁+I₂+2√(I₁I₂)cosφ. I₁=I₂=I₀ ise I=4I₀cos²(φ/2).

Yapıcı maksimumda alan genliği iki katına çıkar, fakat I∝A² olduğundan şiddet dört katına çıkar.

Young çift yarık

Yarık aralığı a ve uzak ekran D için δ≈a sinθ≈ax/D. Parlak saçaklar δ=mλ ile bulunur.

Küçük açılarda saçak aralığı Δx≈λD/a'dır. λ veya D artarsa saçaklar açılır, a artarsa sıklaşır.

Koherens

Kararlı saçak deseni için frekansların aynı ya da çok yakın ve bağıl fazın yeterince kararlı olması gerekir. İki bağımsız lamba genellikle sabit girişim deseni oluşturmaz.

Zamansal ve uzaysal koherens kullanılabilecek yol farkını sınırlar.

Enerji nereye gider

Karanlık saçak enerjinin yok olduğu anlamına gelmez. Başka bölgelerde şiddet artar ve tüm uzay üzerinde doğru integrasyon yapıldığında güç korunur.

Yerel iptal, alanların süperpozisyonudur; fiziksel enerjinin silinmesi değildir.

Kırınım zarfı ve koherens

Gerçek çift yarık deseninde dar girişim saçakları, her yarığın tek-yarık kırınım zarfı içinde yer alır. Bu nedenle tüm parlak saçakların şiddeti aynı değildir.

Yol farkı kaynağın coherence length değerini aşarsa bağıl faz kararlılığını kaybeder ve fringe contrast azalır.

Faz ölçümü ve deneysel görünürlük

Gerçek bir girişim deneyinde yalnızca fringe spacing değil, visibility de bilgi taşır. İdeal iki ışın için V=(I_max−I_min)/(I_max+I_min) tanımı kullanılır; eşit şiddet ve yüksek koherens V değerini 1'e yaklaştırır.

Şiddet dengesizliği, fazın zamanla sürüklenmesi veya spektral genişlik görünürlüğü azaltır. Bu yüzden 'saçak var mı?' sorusu kadar saçak kontrastının ne olduğu da deneysel olarak önemlidir.

Çözümlü örnek