Інтерференція в тонких плівках

Дивлячись на переливається різними кольорами мильна бульбашка, на райдужні відблиски масляних або бензинових плям на поверхні води, ми, виявляється, спостерігаємо не що інше, як інтерференцію світла!
Падаючий промінь розщеплюється на два промені: відбитий промінь OF і переломлених промінь OB. Після вторинного відбиття і заломлення з плівки виходить другий промінь CF, паралельний відбитому променю.
Обидва промені фокусуються збирає лінзою в точці F. Це може бути звичайнісінька лінза (при спостереженні інтерференційної картини на екрані) або оптична система нормального ока (при безпосередньому спогляданні).
Обидві хвилі OF і CF, будучи частинами однієї і тієї ж хвилі AO, є когерентним. Дійсно, в точці F сходяться дві копії одного цуга з деяким фіксованим зсувом фаз між собою; цей зсув фаз забезпечується різницею ходу між хвилями OF і OBCF. Тому хвилі OF і CF интерферируют один з одним, даючи картину чергуються максимумів і мінімумів в навколишньому просторі.
Припустимо, що плівка висвітлюється білим світлом. Як ви знаєте, білий світ є сумішшю хвиль з різними частотами; ці частоти відповідають квітам від червоного до фіолетового. Нехай, наприклад, різниця ходу між хвилями OF і OBCF дорівнює цілому числу довжин хвиль червоного світла. Тоді червона складова білого світла посилить сама себе, і відбитий плівкою світло нам буде здаватися червоним. При невеликій зміні кута падіння (або товщини плівки) зміниться і різниця ходу. Тому, якщо поверхня плівки є нерівній (або якщо ми подивимося трохи з іншого напрямку), то нова різниця ходу може стати дорівнює цілому числу довжин хвиль, наприклад, зеленого світла. Тепер станеться посилення зеленої складової білого світла, і відбитий від плівки світло ми побачимо зеленим.
Усе те ми бачимо, розглядаючи мильна бульбашка. Переміщення його поверхні призводить до постійної зміни різниці ходу для даного ракурсу. Відбувається посилення то одного кольору, то іншого, і в результаті міхур переливається кольорами веселки.

Посилання на основну публікацію