干渉計

干渉計の原理

レーザ光のような規則正しい周期をもった光波を2つに分け、再合成すると光波の干渉現象が観察されます。
波の重ね合せによって、波どおしで強め合うところと打ち消し合うところが交互に現れ、光の明暗の縞になります。
この干渉縞は、2つの光路長の位相差を現し、縞１本は光源の波長の長さ（往復光路の場合は波長の半分）の位相差に相当します。
但し、干渉縞の整数倍位相成分は識別できないので、実際に観察できるのは、縞の1位相以下の変化か、連続的な位相の変化量が途切れることなく観察できる場合に限られます。
光源の波長はHe-Neレーザの場合632.8nmなので、往復光路の干渉計で縞1位相は0.3µｍの非常に小さな長さになります。
このため、干渉計を使うと、微小な変位や変化を測定することが可能になります。
感度が高いことは精密な測定値が得られると同時に、振動や空気の揺らぎなど外乱の影響を検出してしまうことになります。
このため、干渉計の実験では、床の振動を除去する防振台の上で行うことや、実験装置全体を暗幕などで外界と遮断することが必要になります。

干渉計による面精度の測定では、光路の一方に試料を設置し、測定面で反射された波面と、もう一方の参照面に反射された平面波を重ね合せます。この時の干渉縞は、測定面の形状を反映した曲りを持った縞になります。
この縞の曲り量から測定面の形状を求めることができます。