薄膜干涉

由薄膜产生的干涉现象
image
薄膜干涉（thin-film interference）是用分振幅法获得相干光产生的干涉。[1]是同一束光在薄膜上界面处分解为二束（一部分反射、一部分折射），然后再会合到一处发生的干涉。[6]通常可分为平行平面薄膜产生的等倾干涉和非平行薄膜产生的等厚干涉两种类型，其中等厚干涉的经典装置主要有劈尖和牛顿环。[7][8]日常生活中见到的阳光照射下的肥皂泡，水面上的油膜以及许多昆虫（如蜻蜓、蝴蝶等）翅膀上所呈现出来的彩色花就是薄膜干涉现象。[9]
十七世纪，英国物理学家罗伯特·胡克（Robert Hooke）通过观察肥皂水和云母薄片的颜色研究薄膜干涉，但是受限于当时的条件，并没有得出光的相干理论。[3]英国的另一名物理学家艾萨克·牛顿（Isaac Newton）也对薄膜干涉进行过大量地研究，其中就有著名的有关“牛顿环”的实验。[4]之后，在1881年，美国的物理学家阿尔伯特·亚伯拉罕·迈克尔逊（Albert Abraham Michelson）运用薄膜干涉的原理设计了迈克尔逊干涉仪，并借此获得了诺贝尔物理学奖。[10][5]
薄膜干涉的原理是利用反射和折射将波面上某处的光振幅分成两部分来得到相干光从而产生干涉现象。[11]这个原理可以用于光学零件镀膜，可以根据不同需求减弱或增强薄膜表面某些波长的光的发射，制作增透膜和高反射膜。[12]同时，根据薄膜干涉原理设计的迈克尔逊干涉仪也是十分重要的高精度测量仪器。[10]

定义

使一束光波经透明薄膜或薄板的上、下表面依次反射和折射，从而将入射光振幅分为若干部分（如下图所示），反射光束（1，2，3，···）或透射光束（1'，2'，3'，···）都是相干光，它们相遇产生的干涉称为分振幅干涉，也叫薄膜干涉。对于一般的透明介质而言，反射光束中只有前两束的振幅相近，其余的反射光束振幅都小到可以忽略不计，因此，可以按双光束干涉来处理反射光的干涉。[13]