薄膜干涉

假設照射一束光波於薄膜 ， 由於折射率不同 ， 光波會被薄膜的上界面與下界面分別反射 ， 因相互干涉而形成新的光波 ， 這現象稱爲薄膜干涉 。 對於這現象的研究可以透露出關於薄膜表面的資訊 ， 這包括薄膜的厚度 、 折射率 。 薄膜的商業用途很廣泛 ， 例如 ， 增透膜 、 鏡子 、 濾光器等等 。 現在考慮在另一種材料上的一層薄膜 。 這種情況下 ， 薄膜的上下表面同時反射光線 。 總反射光是兩部分反射光的總和 。 由於光的波動性 ， 兩個界面的反射光可能干涉相長 （ 強度增加 ） 或干涉相消 （ 強度減小 ） ， 這取決於它們的相位關係 。 相位關係取決於兩個反射光不同的光程 ， 而光程取決於薄膜厚度 ， 光學常數 ， 和波長 。 又光線由光疏介質進入光密介質被反射 ， 光的相位會轉180度 （ i必須 +1 / 2 ） ， 所以當光程差2nd = ( i +1 / 2 ) λ時 ， 兩組反射光干涉相長 ； 相反的 ， 當光程差2nd = iλ時 ， 兩組反射光相位相反 ， 因而干涉相消 。 （ d是薄膜厚度 ， i是整數 ， 2是因爲下表面反射光穿過薄膜兩次 ） 由此可以看出 ， 薄膜反射率隨着1 / 波長 （ 波長倒數 ） 週期性地變化 ， 如下圖所示 。 較厚的薄膜在給定波長範圍內有較多的振盪 ， 而較薄的膜在給定波長範圍內有較少 ， 常常不完整的振盪 。