Interferenssikuvioa

Interferenssikuvio on valo- tai muun aallonpinnan superpositionin tuloksena syntyvä spatiaalinen intensiteettikuvio, jossa esiintyy säännöllisiä kirkkaiden ja himmeämpiä alueiden kuvioita. Kuvio johtuu kahden tai useamman koherenttisen lähteen tai päästötason välistä vaihe-erosta, joka muuttaa rakennettaan aallonpituuden ja polkuerojen mukaan.

Interferenssikuvion syntyyn vaikuttaa vaihe-ero, joka riippuu polkureitistä Δl ja aallonpituudesta λ. Vaihe-ero on Δφ = (2π/λ) Δl. Konstruktiva interferenssi tapahtuu, kun Δφ on kokonaislukuinen monikerta 2π, ja destruktiivinen, kun Δφ on (2m+1)π. Jos two lähteet ovat yhtä suuret ja jakaantuvat identtisesti, kokonaisintensiteetti on I = 2I0 (1 + cos Δφ) eli I = 4I0 cos^2(Δφ/2).

Yleisessä esimerkissä Youngin kaksoisreikä -konfiguraatiossa palkkien välinen etäisyys d ja etäisyys ruudusta L määrittävät kirkkaita alueita toistuvien interferenssikuvioiden muodossa. Kirkkaat ja tummat palkit jakavat kuviota fraksioiksi, joissa palkkien välinen etäisyys on Δx = λL/d. Kerrannaisia kuvioita syntyy myös muissa koherentissa järjestelmissä, kuten ympyrä- tai ellipsikiertoviivoissa palloaaltopäätöjen tapauksessa.

Interferenssikuvio riippuu koherenssistä: suurempi koherenssiväli ja paremmin määritelty faseparannus antavat selkeämmän kuvion. Käytännön sovelluksia löytyy optisesta mittauksesta (esimerkiksi Michelson- ja Mach-Zehnder -tyypin interferometreillä), astro-fotometriassa sekä lääketieteellisessä ilmaisussa kuten optisessa koherenttiskopiassa ja interferometreisessa kuvantamisessa.