Kryssinterferens

Kryssinterferens är fenomenet där två eller flera vågor som korsar varandra interfererar i det område där deras fält överlappar. Det resulterar i ett mönster av konstruktiv och destruktiv överlagring och ger ofta synliga interferensmönster som fränt eller franser. Fenomenet förekommer inom olika typer av vågrörelser, till exempel ljusvågor, ljudvågor och materiella vågor i kvantmekaniska system.

Kryssinterferens uppstår när vågorna är koherenta i tillräcklig grad så att deras relativa fas kan vara relativt stabil över tid. Om koherensen är låg eller om path skillnaden mellan vågorna varierar snabbt blir interferenseffekten mindre synlig eller sträcker sig över tid till en genomsnittlig intensitet. Den färska interferensen styrs av fasrelationen mellan vågorna och deras relativa amplituder och faser.

Matematiskt kan intensiteten hos två inkommens vågor beskrivas som I = I1 + I2 + 2 sqrt(I1 I2) cos(phi), där I1 och I2 är de individuella intensiteterna och phi är den relativa fasskillnaden. Den sista termen kallas interferens- eller kors termen och är ansvarig för fringor och mönster. Om vågorna är helt oberoende i fas eller inte koherenta är kors termen noll och det blir endast summan av de enskilda intensiteterna.

Exempel och användningar omfattar Youngs dubbelslits-experiment, Mach–Zehnder-interferometern, speckle-mönster i ytor och optisk metrologi där små förändringar i avstånd, refraktion eller skiktens tjocklek kan mätas med hög precision. Polarisation spelar också en roll: om vågorna har orthogonala polarisationsriktningar kan korsinterferensen försvinna om ingen polarisation blandas.

Se även: interferens, koherens, fransfördelning.