interferenssivaiheiden

Interferenssivaiheet ovat kahden tai useamman koherenttisen aallon välistä vaihe-eroa, joka määrittelee syntyvän interferenssikuvion. Vaihe-ero johtuu esimerkiksi polku-erosta reitissä, eri aineiden läpi kulkemisesta tai lisäyksistä vaiheita lisäävissä elementeissä. Kun aallot kohtaavat, niiden amplitudit summautuvat, ja lopullinen intensiteetti riippuu näiden vaiheiden suhteesta.

Vaiheen voi ilmaista helposti laskemalla φ = 2π ΔL / λ, missä ΔL on polun pituusero ja λ on käytetty aallonpituus. Jos φ on 2πn (n = 0, 1, 2, ...), interferenssi on konstruktivinen ja intensiteetti on suurin. Jos φ on (2n+1)π, kyse on destruktivisesta interferenssistä ja intensiteetti on pienimmillään. Yhtälö intensiteetista kahden koherentin lähteen tapauksessa on I = I1 + I2 + 2√(I1 I2) cos φ, jossa I1 ja I2 ovat kunkin lähteen yksittäisiä intensiteettejä.

Interferenssivaiheita tarkastellaan usein interferometreissä, kuten Michelson- ja Mach–Zehnder -tyypeissä, joissa mittaaminen tai säätö tapahtuu juuri tämän vaiheen hallinnan kautta. Kehittynyt sensori- ja mittausbiologiassa sekä teknisissä sovelluksissa interferenssivaiheiden stabilointi on keskeistä, jotta kuvio pysyy tallennettuna ja tulokset toistettavina. Koherenssi, spektrinen leveys ja lämpötilan sekä ilmanpaineen kaltaiset ympäristötekijät vaikuttavat interferenssivaiheisiin ja niiden näkyvyyteen. Interferenssivaiheet ovat siten peruskonseptia monissa optisten mittausten ja fotonisten kokeiden rakenteissa.