Interferenssikokeet

Interferenssikokeet ovat kokeita, joissa tutkitaan interferenssiä, ilmiötä jossa useat aallot superponoivat ja muodostavat alueita, joilla valon tai muiden aaltojen intensiteetti vaihtelee. Interferenssi syntyy, kun aallot ovat riittävän koherentteja ja niiden reitit eroavat toisistaan; vaihe-ero määrää, muodostuvatko voimakkaat (kerrostuneet) vai heikentyneet (kumoutuneet) alueet. Keskeisiä käsitteitä ovat koherenssi, vaihe ja polkuero sekä palkkien ja varjojen muodostama interferenssikuvio.

Yksi perinteisimmistä interferenssikokeista on Youngin kaksoisreikäkoe, jossa valo kulkee kahden läpinäkyvän reikiä sisältävän esteen läpi ja muodostaa palkkainterferenssikuvion. Reikien etäisyyden ja valon aallonpituuden perusteella syntyy säännöllisiä valon ja varjon rakeita, joista voidaan päätellä valon aallonpituus ja koherenttien lähteiden ominaisuudet. Toiseksi tunnettu kokeellinen järjestelmä on Michelsonin interferometri, jossa valo jakautuu kahteen haaraan ja palautuu jälleen yhteen. Eri reiteistä johtuva faasiero aiheuttaa interferenssin, jota käytetään tarkkoihin etäisyysmittauksiin, spektrin analysointiin ja optiikan kalibrointiin.

Muita esimerkkejä ovat Fabry–Pérot-etalon, joka tuottaa moninkertaisen beamin interferenssin suurilla herkkyyksillä, sekä Newtonin renkaat, jotka syntyvät ohuen filmin interferenssistä. Myös aaltoliikkeet muilla fiksioilla, kuten äänellä tai hiukkasilla, voivat aiheuttaa interferenssijälkiä. Interferenssikokeet ovat olennainen todiste valon aaltoluonteesta ja ne muodostavat perustan monille sovelluksille metrologiassa, spektroskopiassa ja kehittyneissä kuvantamismenetelmissä.