Interferentiefringes

Interferentiefringes zijn patronen van afwisselend heldere en donkere banden die ontstaan wanneer twee of meer coherente lichtgolven elkaar ontmoeten en hun bewegende fasen samenvallen of tegenfase staan. Het resultaat is een speelse helderheidsverdeling die afhankelijk is van het optische padlengteverschil tussen de betrokken stralen.

In veel klassieke opstellingen ontstaan de fringen door twee coherente bronnen of door reflecties in een dun gescheiden laag. Voor tweevoudige spleet- of dunne-film-achtige situaties geldt de konditie voor constructieve interferentie: d sin(θ) = m λ, waarbij d de scheiding tussen de bronnen is, θ de invallende hoek, λ de golflengte en m een geheel getal. Op een scherm met afstand L ligt de positie van de heldere fringe bij y_m ≈ m λ L / d; de donkere fringen verschijnen bij y'_m ≈ (m + 1/2) λ L / d. Bij kleine hoeken levert dit regelmatige lokaliseringen van fringen.

Een bekend voorbeeld van interferentiefringes zijn Newton’s ringen, cirkelvormige patronen die ontstaan door variërende dikte van een luchtlaag tussen een bolle en een vlak oppervlak. De straal van een ring hangt af van de gebruikte λ en van de film-dikte; dit maakt Newton’s ringen geschikt voor toepassingen in millimeter- tot nanometerschaal metingen.

Om interferentiefringes waar te nemen is stabiele coherente straling (vaak monochromatisch licht) en mechanische stabiliteit nodig. De patronen vinden toepassingen in precisie-metrologie, kwaliteitscontrole van oppervlakken, en optische metingen zoals bepaling van dikte en refractieve index.