Durch dünne Filme erzeugte Interferenz. Ein dünner Film kann ein transparenter Feststoff, eine Flüssigkeit oder eine dünne Gasschicht sein, die zwischen zwei Glasscheiben eingeschlossen ist. Der erste Lichtstrahl wird erhalten, nachdem das einfallende Licht an der Oberfläche des dünnen Films reflektiert wurde, und das gebrochene Licht wird an der unteren Oberfläche des dünnen Films reflektiert und dann an der oberen Oberfläche gebrochen, um den zweiten Lichtstrahl zu erhalten. Diese beiden Lichtstrahlen befinden sich auf derselben Seite des dünnen Films, sind durch dieselbe einfallende Schwingung getrennt und sind kohärentes Licht, das zur Amplitudenteilungsinterferenz gehört. Wenn die Lichtquelle eine ausgedehnte Lichtquelle (Oberflächenlichtquelle) ist, kann Interferenz nur in einem bestimmten Überlappungsbereich zweier kohärenter Strahlen beobachtet werden, sodass es sich um lokalisierte Interferenz handelt. Bei einem planaren dünnen Film mit zwei parallelen Oberflächen sind die Interferenzstreifen im Unendlichen lokalisiert und werden normalerweise mithilfe einer Sammellinse innerhalb seiner quadratischen Bildbrennebene beobachtet; bei keilförmigen dünnen Filmen sind die Interferenzstreifen in der Nähe des Films lokalisiert.
Die Formel für den optischen Wegunterschied von zweiphasigem trockenem Licht bei Dünnschichtinterferenz lautet
In der Formel ist n der Brechungsindex des Dünnfilms; T ist die Dicke des Dünnfilms am Einfallspunkt; θ T ist der Brechungswinkel innerhalb des Dünnfilms; ± λ/2 ist der zusätzliche optische Wegunterschied, der durch die Reflexion zweier kohärenter Lichtstrahlen an zwei Schnittstellen mit unterschiedlichen Eigenschaften entsteht (eine ist die optisch spärliche optisch dichte Schnittstelle, die andere ist die optisch dichte optisch spärliche Schnittstelle). Das Prinzip der Dünnfilminterferenz wird häufig bei der Inspektion optischer Oberflächen, der genauen Messung kleiner Winkel oder Linien, der Herstellung von Antireflexionsfilmen und Interferenzfiltern usw. verwendet.
Gleichmäßige Neigungsinterferenz und gleichmäßige Dickeninterferenz sind zwei typische Formen der Dünnschichtinterferenz.
Interferenz, die durch die Reflexion (oder Brechung) von Lichtstrahlen von der Ober- und Unterseite eines dünnen Films verursacht wird. Ein dünner Film besteht üblicherweise aus einem sehr dünnen transparenten Medium, wie beispielsweise einem Seifenblasenfilm, einem Ölfilm auf einer Wasseroberfläche, einem zwischen zwei Glasscheiben eingeklemmten Luftfilm oder einem auf ein Kameraobjektiv aufgetragenen dielektrischen Film. Es gibt zwei einfachere Arten der Dünnschichtinterferenz. Eine wird als Interferenz gleicher Dicke bezeichnet und wird durch parallel auf einen dünnen Film mit gleichmäßiger Dickenvariation und Brechungsindex auftreffendes Licht verursacht. Auf der Unterseite bilden sich Interferenzstreifen. In Bereichen mit gleicher Filmdicke bilden sich dieselben Interferenzstreifen, weshalb man von Interferenz gleicher Dicke spricht. Die Newtonsche Ring- und Keilplatteninterferenz gehören zur Interferenz gleicher Dicke. Ein anderer Typ wird als Interferenz gleicher Neigung bezeichnet. Wenn Licht mit unterschiedlichen Neigungen auf einen Film mit gleichmäßigem Brechungsindex und parallelen oberen und unteren Oberflächen fällt, wird Licht mit demselben Neigungswinkel an den oberen und unteren Oberflächen reflektiert (oder gebrochen) und trifft sich, um dieselben Interferenzstreifen zu bilden. Unterschiedliche Interferenzstreifen oder dunkle Streifen entsprechen unterschiedlichen Neigungen, die als Interferenz mit gleicher Neigung bezeichnet werden. Bei Interferenz mit gleicher Neigung wird im Allgemeinen eine ausgedehnte Lichtquelle verwendet und durch eine Linse beobachtet
Wenn man zwei saubere Glasscheiben fest zusammendrückt, bildet die Luftschicht zwischen den beiden Scheiben einen Luftfilm. Mit einer Quecksilberlampe oder einer Natriumlampe als Lichtquelle kann das Interferenzphänomen des Films beobachtet werden. Wenn die Innenfläche des Glases nicht sehr flach ist und die Dicke der Luftschicht ungleichmäßig ist, werden unregelmäßige Interferenzstreifen gleicher Dicke beobachtet. Normalerweise sind es einige unregelmäßige konzentrische Ringe. Wenn eine sehr flache Glasscheibe (z. B. ein Objektträger) verwendet wird, erscheinen parallele Streifen. Wenn die Finger die Glasscheibe fest zusammendrücken, ändert sich die Dicke des Luftfilms und auch die Streifen ändern sich. Basierend auf diesem Prinzip kann die Ebenheit der Ebene gemessen werden. Die Genauigkeit der Messung ist sehr hoch. Selbst Vorsprünge oder Vertiefungen, die nur einen Bruchteil der Wellenlänge betragen, können anhand der Krümmung der Streifen erkannt werden. Wenn zwischen zwei sehr flachen Glasscheiben ein kleiner Winkel besteht, bildet sich ein keilförmiger Luftfilm. Die Interferenzstreifen, die durch monochromatisches Licht mit bekannter Wellenlänge erzeugt werden, können verwendet werden, um sehr kleine Längen zu messen
Dünnschichtinterferenz kann auch zur Herstellung von Antireflexfolien verwendet werden. Das Auftragen einer transparenten Folie auf die Oberfläche der Linse einer Kamera oder eines Projektors kann die Lichtreflexion verringern und die Lichtdurchlässigkeit erhöhen. Diese Art von Folie wird als Antireflexfolie bezeichnet. Auf der Kameralinse befindet sich normalerweise eine Schicht aus blau-violetter Reflexionsfolie, die als Antireflexfolie bezeichnet wird.