薄膜干渉
光学において、薄膜はサブナノメートルからマイクロメートルの範囲の厚さを持つ物質の層である。光が膜の表面にあたると、上面で透過又は反射する。透過した光は下面に到達し、再び透過又は反射する。界面でどの程度の光が透過又は反射するかはフレネルの式により定量的に表される。上面と下面で反射した光は干渉する。2つの光の波がどの程度強めあう又は弱めあう干渉をするかは、その位相の違いにより決定される。この位相差は膜厚、膜の屈折率、元の波の膜への入射角などに依存する。また、境界での反射の際には、境界の両側にある物質の屈折率により180°( π {\displaystyle \pi } ラジアン)の位相のずれが生じることがある。この位相差は光が進む媒質の屈折率が、光が当たる物質の屈折率よりも小さい場合に生じる。言い換えると、 n 1 < n 2 {\displaystyle n_{1}<n_{2}} であり、光が物質1から物質2に向かって進行しているとき、反射時に位相シフトが生じる。この干渉により生じる光のパターンは、入射光の光源により明暗の帯状になったり、カラフルな帯状になったりする。
薄膜に入射した光が上下の境界で反射することを考える。干渉の条件を決定するためには反射光の光路差 (OPD) を計算する必要がある。