intensiteettikuvioita

Intensiteettikuvioita kuvaavat valon intensiteetin jakautumista tilaan. Ne kuvaavat, missä kohdin valon teho on suurimmillaan tai pienimmillään, ja ne voivat muodostua sekä aallonpituuden että valonlähteen asennon sekä koetun tai havaittavan tilan mukaan. Intensiteetti voidaan tulkita sähkömagnetisen kentän amplitudin neliönä, ja monissa olosuhteissa I(x,y) ∝ |E(x,y)|^2.

Intensiteettikuvioita syntyy erityisesti interferenssin ja diffraktion seurauksena. Esimerkkejä ovat yksittäisen kapeutuneen sulkimen diffraatiokuvio, kaksoissulkimen interferenssikuvio ja pyöreän aukon Airy-kuvio, joissa kirkkaimmat ja himmeämmät valon vyöhykkeet muodostuvat toistensa vaikutuksesta. Myöhemmin kehittyneemmissä käyttökohteissa esiintyvät myös rakeiset speckle-kuviot sekä seisovat aaltoviivat, jotka näkyvät siirryttäessä eri tavoilla lähteestä tai näytöstä riippuen.

Matemaattisesti intensiteettikuvioita hallitsevat perusperiaatteet, joihin kuuluu, että intensiteetti I on verrannollinen sähkökentän amplitudin neliöön. Far-field -tilassa kuvioiden muoto voidaan usein esittää Fourier'n muunnoksen avulla: kuvan intensiteetti liittyy aputason ominaisuuksien tai läpinäkyvyyden (apertuurin) fe- tai taustafunktioiden kulmaparametreihin. Tämä yhteys on keskeinen optisen suunnittelun ja kuvantamisen analyysissä.

Käyttökohteita ovat perusopetuksen demonstraatiot, optinen mittaus, mikroskopia, holografia sekä laserin ja valolistojen laadunvalvonta. Intensi­teeettikuvioiden tunnistaminen ja tulkinta auttaa ymmärtämään valon käyttäytymistä eri rajapinnoissa ja järjestelmissä.