Інтерференція світла - перерозподіл інтенсивності світла в результаті накладення (суперпозиції) декількох когерентних світлових хвиль. Це явище супроводжується чергуються в просторі
максимумами і мінімумами інтенсивності. Її розподіл називається інтерференційної картиною
Звичайні джерела світла не є когерентними, так як складаються з великого числа атомних випромінювачів. що працюють незалежно один від одного. Для отримання інтерференційної картини вдаються до штучних прийомів. Сутність подібних методів полягає в тому, що світловий пучок, що йде від одного джерела, ділиться на два пучка, які один одному когерентність і при накладенні интерферируют. Наприклад, в методі Юнга світло від точкового джерела падає на непрозору перешкоду з двома близькими вузькими щілинами, які розщеплюють вихідний світловий пучок на два когерентних пучка. В області за перешкодою відбувається накладення хвиль, що йдуть від щілин. Якщо в цю область помістити екран, то на його поверхні спостерігається інтерференційна картина, що представляє собою чергування темних і світлих смуг. Інтерференцію можна спостерігати і в природних умовах. Наприклад, забарвлення мильних бульбашок або тонких плівок бензину на поверхні води пояснюється інтерференцією хвиль відбитих від зовнішньої і внутрішньої поверхні плівки. Пояснимо колірну забарвлення інтерференційних смуг. Плівка висвітлюється білим світлом, що складається з хвиль мають різну частоту (і довжину хвилі). Різниця ходу променів, відбитих від різних граней плівки, залежить від її товщини. При певній товщині умова максимуму виконається для якоїсь довжини хвилі (l), і плівка в відбитому світлі придбає забарвлення в колір, що відповідає даній довжині волниl. Якщо плівка має змінну товщину, то інтерференційні смуги придбають райдужну забарвлення.
Умови освіти максимумів і мінімумів при інтерференції:
Результат складання хвиль, що приходять в точку спостереження М від двох когерентних джерел О1 і О2 залежить від різниці фаз між ними Df
Відстані, прохідні хвилями від джерел до точки спостереження, рівні відповідно d1 і d2. Величина називається геометричній різницею ходу Dd = d2 - d1. Ця величина і визначає різницю фаз коливань в точці М. Можливі два граничних випадки накладення хвиль.
Різниця ходу Dd = k · l, де k = 0, 1, 2.
Різниця ходу Dd = (2k + 1) · l / 2
Різниця фаз Df = 2 · k · p
Різниця фаз Df = (2k + 1) · p
Коливання в точці накладання хвиль мають однакову фазу.
Коливання в точці накладання хвиль мають протилежну фазу.
Спостерігається посилення коливань
Спостерігається ослаблення коливань.
Ідея Огюстена Френеля. Для отримання когерентних джерел світла французький фізик Огю-стін Френель (1788-1827) знайшов в 1815 р простий і дотепний спосіб. Треба світло від одного джерела розділити на два пучка і, змусивши їх пройти різні шляхи, звести разом. Тоді цуг хвиль, випущених окремим атомом, розділиться на два когерентних цуга. Так буде для цугов хвиль, що випускаються кожним атомом джерела. Світло, яке випромінюється одним атомом, дає певну інтерференційну картину. При накладенні цих картин один на одного виходить досить інтенсивний розподіл освітленості на екрані: интерференционную картину можна спостерігати.
Є багато способів отримання когерентних джерел світла, але суть їх однакова. За допомогою поділу пучка на дві частини отримують два уявних джерела світла, що дають когерентні хвилі. Для цього використовують два дзеркала (бізеркала Френеля), біпрізме (дві призми, складені підставами), билинзи (розрізану навпіл лінзу з розсунутими половинами) і ін.