Interferențe cu film subțire
Efectele de interferență observabile nu se limitează la geometria cu fanta dublă folosită de Thomas Young. Fenomenul de interferență cu film subțire rezultă ori de câte ori lumina reflectă două suprafețe separate printr-o distanță comparabilă cu lungimea sa de undă. „Filmul” dintre suprafețe poate fi vid, aer sau orice lichid transparent sau solid. În lumina vizibilă, efectele de interferență vizibile sunt limitate la pelicule cu grosimi de ordinul câtorva micrometri. Un exemplu familiar este filmul unei bule de săpun. Lumina reflectată dintr-o bulă este o superpoziție de două valuri - una care se reflectă în afara suprafeței frontale și a doua reflectând în afara suprafeței din spate. Cele două valuri reflectate se suprapun în spațiu și interferează. În funcție de grosimea peliculei de săpun, cele două valuri pot interfera constructiv sau distructiv. O analiză completă arată că, pentru lumina unei singure lungimi de undă λ, există interferențe constructive pentru grosimi de film egale cu λ / 4, 3λ / 4, 5λ / 4,
și interferențe distructive pentru grosimi egale cu λ / 2, λ, 3λ / 2,
Când lumina albă luminează o peliculă de săpun, se observă benzi strălucitoare de culoare, deoarece diferite lungimi de undă suferă interferențe distructive și sunt eliminate din reflectare. Lumina reflectată rămasă apare ca culoarea complementară a lungimii de undă eliminate (de exemplu, dacă lumina roșie este îndepărtată prin interferențe distructive, lumina reflectată va apărea ca cian). Filmele subțiri de ulei asupra apei produc un efect similar. În natură, penele anumitor păsări, inclusiv păuni și colibri, precum și scoicile unor gândacuri prezintă o iridescență, în care culoarea reflectată se schimbă odată cu unghiul de vizualizare. Aceasta este cauzată de interferența undelor de lumină reflectate din structuri subțire stratificate sau de matricile obișnuite de tije reflectorizante. Într-o manieră similară, perlele și scoicile abalone sunt iridescente de interferența cauzată de reflecțiile din mai multe straturi de nară. Pietrele prețioase, cum ar fi opalul, prezintă efecte de interferență frumoase rezultate din împrăștierea luminii din tiparele obișnuite de particule sferice microscopice.
Există multe aplicații tehnologice ale efectelor de interferență în lumină. Acoperirile antireflexie obișnuite de pe lentilele camerei sunt filme subțiri cu grosimi și indici de refracție aleși pentru a produce interferențe distructive la reflectarea luminii vizibile. Acoperiri mai specializate, constând din mai multe straturi de pelicule subțiri, sunt concepute pentru a transmite lumina doar într-o gamă restrânsă de lungimi de undă și astfel să acționeze ca filtre de lungime de undă. Acoperirile multistrat sunt de asemenea utilizate pentru a îmbunătăți reflectivitatea oglinzilor în telescoape astronomice și în cavitățile optice ale laserelor. Tehnicile de precizie ale interferometriei măsoară mici modificări ale distanțelor relative prin monitorizarea schimbărilor de franjuri în tiparele de interferență ale luminii reflectate. De exemplu, curburile suprafețelor din componentele optice sunt monitorizate la fracțiile unei lungimi de undă optică cu metode interferometrice.
