قياس التداخل

قياس التداخل Interferometry هي تشخيص خصائص اثنين أوأكثر من الليزرات أوالموجات بدراسة نمط التداخل الحادث من تراكبهم. الأداة المستخدمة لتداخل الموجات معاً تسمى مقياس التداخل interferometer. ويعد قياس التداخل تقنية هامة في حقول فهم الفلك، بصريات الألياف، فهم القياس الهندسي, optical metrology, فهم المحيطات, seismology, quantum mechanics, فيزياء البلازما, and remote sensing.

مقياس التداخل هوآلة تستخدم تداخل الموجات لإعطاء قياسات دقيقة. يمكن لمقياس التداخل قياس مسافات قصيرة جدًا، أوتغيّرات في كثافة المادة أوخصائصها الأخرى. وتعمل معظم مقاييس التداخل بالضوء أوبموجات الراديو، إلا حتى بعض الأنواع الشائعة تستخدم موجات الضوء المرئي. وتتناول هذه الموضوعة بصورة رئيسية مقاييس التداخل الضوئي. وللحصول على معلومات عن مقاييس التداخل لموجات الراديو، انظر: التلسكوب اللاسلكي؛ المرصد.

يقسم مقياس التداخل الضوئي البسيط حزمة الضوء إلى حزمتين أوأكثر ويجمعها ثانية. وتُحدث الحِزَم المُعاد جمعها لمعانًا على الشاشة أوعلى أي جسم آخر، مكوّنة نمط تداخُل (سلسلة من الخطوط المضيئة والمعتمة). لفهم مسببات ظهور أنماط التداخل، انظر: التداخل.

ويبيّن نمط التداخل أي فروقات في المسارات التي تتخذها حزمتان ضوئيتان. ويحلّل الفهماء هذه الفروقات لتحديد قياساتهم. فقد تنعكس إحدى الحزمتين من مرآة يجري قياس ملاستها، بينما لا تنعكس الحزمة الأخرى إلا من مرآة ملساء. وأي شائبة في المرآة تحت الاختبار، مثل جبل مجهري أووادٍ مجهريّ، ينتج عنها تشوّه في نمط التداخل.

وتستطيع بعض مقاييس التداخل مراقبة التغيرات السريعة في درجات الحرارة والكثافة داخل لهب. ويمكنها أيضًا قياس المسافات الدقيقة مثل حجم نموالنبات في الثانية الواحدة.

وقد تمكّن العالم الإنجليزي توماس يونج في أوائل القرن التاسع عشر الميلادي، من توضيح الطبيعة الموجية للضوء باستخدام مبدأ التداخل. وفي عام 1881م، اخترع العالم الأمريكي ألبرت ابراهام ميكلسن مقياس تداخل لقياس حركة الأرض.

المبادئ الأساسية

مسار الضوء عبر مقياس تداخل ميكلسن.

تحديد مثالي باستخدام قياس التداخل لطول الموجة يتم الحصول عليه من النظر في interference fringes بين two coherent beams معاد جمعهما بعد سفرهما لمسافات مختلفة. (المصدر يـُرمز له بمصباح ضوئي، إلا أنه في الواقع ليزر.)