5 การแทรกสอดของแสง การแทรกสอดจากสองลำแสง 5 การแทรกสอดของแสง การแทรกสอดจากสองลำแสง อินเตอร์เฟอโรมีเตอร์แบบแบ่งหน้าคลื่น อินเตอร์เฟอโรมีเตอร์แบบแบ่งแอมปลิจูด การแทรกสอดจากหลายลำแสง

การแทรกสอดของสองลำแสง d E2 E1 d For E1 // E2

d I p 2p 3p “Phase difference” Total constructive Total destructive

I1= I2= I0 d I p 2p 3p -3p -p 4I0

อินเตอร์เฟอโรมีเตอร์แบบแบ่งหน้าคลื่น การทดลองของยัง y I

r1 s1 r2 y I q a s2

q s1 a s2 a sinq = nl ; n = 0, +/-1 , +/-2 a sinq = 2l a sinq = l y I q a a sinq = 0 a sinq = -l s2 a sinq = -2l เงื่อนไขแถบสว่าง : a sinq = nl ; n = 0, +/-1 , +/-2

กระจกของลอยด์(Lloyd) s1 a I s s2 d = k(r1-r2) + p

ปริซึมคู่ของเฟรสเนล y a s’1 a s s’2 I s d = k(r1-r2)

กระจกคู่ของเฟรสเนล s s’ s’’ a y I

อินเตอร์เฟอโรมีเตอร์แบบแบ่งแอมปลิจูด ชั้นฟิล์มไดอิเลกตริกบาง d nf n1 1 2 3 4 n2

d nf n1 qt qi 1 2 3 4 n2 nf > n1 nf > n2

d nf n1 qt qi 1 2 3 4 n2 m = 1,2,.. m =0,1,2,..

d nf n1 qt qi 1 2 3 4 n2

Fringe of equal thickness ฟิล์มรูปลิ่ม t Fringe of equal thickness

t วงแหวนนิวตัน วงมืดที่ m=0,1,2,... (สำหรับฟิล์มอากาศ) t R r R-t

อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์แบบไมเคิลสัน

2dcosq M2 M1 s2 s1 s q q d 2d S S2 S1 Dark fringe

At a fixed “d” m = m0 =m0-1 =m0-2 qm =m0-3

N - number of fringe-shift Vary d qm M1 M2 m=101 m=100 m=99 d m=98 qm M2 M1 m=100 m=99 m=98 m=97 Dd N - number of fringe-shift

กระจก M2 และ M1 วางตัวในแนวดิ่ง ทั้งคู่ เกิดริ้วแทรกสอดรูปวงกลมที่ s S d กระจก M2 และ M1 วางตัวในแนวดิ่ง ทั้งคู่ เกิดริ้วแทรกสอดรูปวงกลมที่ ขึ้นกับมุมตกกระทบ เรียกว่า Fringe of equal inclination M2 M1 s S กระจก M2 และ M1 ไม่วางตัวในแนวดิ่ง เกิดริ้วแทรกสอดเป็นแนวขนาน คล้ายกรณีฟิล์มรูปลิ่ม Fringe of equal thickness

การแทรกสอดจากหลายลำแสง d nf n1 qt qi 1 2 1’ 2’ n2 4 3 3’ E0 rE0 tE0 tr'E0 tt’E0 tr’3E0 tr’4E0 tr’2E0 tr’t’E0 tr’3t’E0 tr’5t’E0 tr’2t’E0 tr’4t’E0 4’ (สำหรับลำแสงคู่ที่ติดกัน)

d nf n1 qt qi 1 2 1’ 2’ n2 4 3 3’ E0 rE0 tE0 tr'E0 tt’E0 tr’3E0 tr’4E0 tr’2E0 tr’t’E0 tr’3t’E0 tr’5t’E0 tr’2t’E0 tr’4t’E0 4’

ความสัมพันธ์ของสโตกส์ rEr trEi r'tEi tEi t'tEi r2Ei Ei Er Et Ei rEi tEi การสะท้อนภายในและภายนอกจะต้องต่างเฟสกัน p เสมอ

None absorbing film Ii= Ir+ It

Anti-reflective coating ถ้า d = 2mp ; m =0,1,.. Ir=0 It= Ii Anti-reflective coating ลำสะท้อนลำแรก r1 เท่านั้นที่กลับเฟสจากลำตกกระทบ , ลำสะท้อนลำอื่นๆมีเฟสตรงกันรวมกัน หักล้างกับลำแรก พอดี การสะท้อนแสงที่เงื่อนไขนี้จึงเป็นศูนย์ และกลายเป็นการทะลุผ่านทั้งหมด Er1 Ei Er4... Er3 Er2 Er=0

ถ้า d = 2(m-1/2)p ; m =1,2,.. Ei Er1 Er2 Er3 Er4... Er มีการกลับเฟสและไม่กลับเฟสสลับกันไป ได้ผลรวมของการสะท้อนมากที่สุด และทะลุผ่านน้อยที่สุดในเงื่อนไขนี้ Ei Er1 Er2 Er3 Er4... Er

ถ้า d อยู่ระหว่าง 2(m-1/2)p และ 2mp Er1 Er2 Er3 Er Er4... ถ้าความต่างเฟสไม่เป็น0 หรือ p เฟเซอร์ลัพธ์ (Er) จะอยู่บนระนาบ 2 มิติ

ถ้าเป็นกรณี F น้อยๆ เพียงลำแสงลำแรกและลำที่สอง เท่านั้นที่มีบทบาท คล้ายกับ กรณีDouble Beam IF ถ้า F มากๆ จะมีลำแสงมากกว่าสองลำ เข้ามามีบทบาทในการแทรกสอด เป็น multiple Beam IF

อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์แบบFabry-Perot source Etalon screen (ริ้วสว่าง จากการทะลุผ่าน) F.P. มีริ้วการแทรกสอดเกิดจากหลายลำแสงทำให้มีความคม-บางสูงมาก ทำให้สามารถใช้ในการแยกแยะแสงความยาวคลื่นเฉพาะค่าได้ดี

Resolving power It/Ii It/Ii d l finesse ถ้า FP. มีค่า Rmax > laverage/Dl  แยกได้ ริ้วที่มี order สูงจะให้การแยกแยะที่ดีกว่า

Mach-Zehnder IF. Twyman -Green I.F. M1 M2 BS S p sample M1 BS p S M2

Zagnag IF. M M R w S Detector M