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，這現象稱為薄膜干涉。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是因為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）周期性地變化，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。

範例

一個肥皂泡就是一個薄膜，但是它的表面厚度不均勻。而光是由紅色、綠色和藍色光波組成的，不同的顏色就從表面上反射出來。

光是一種波，不同顏色的光波有不同的波長。當一個光波照到一個半透明的薄膜時，一部分光被上表面反射回去，另一部分被下表面反射回去，剩餘的光則會透射過去。

當一道藍色光照到肥皂泡的表面時，你可以看見，一部分光被上表面反射回去，另一部分被下表面反射回去，剩餘的光透射過去。在這個位置肥皂泡的厚度和波的長度相對應，這樣上下表面反射回去的光波非常完美的疊起來形成完全建設性干涉，形成非常強的藍色反射光。

假設紅色光照到肥皂泡的同一點。因為紅光的波長比較長，所以這樣上下表面反射回去的光沒有很好地疊在一起，它們相互減弱形成完全破壞性干涉，無法形成很強的紅色反射。

然而，當肥皂泡更厚一點時，紅色光波就會疊在一起，藍色光波就會相互減弱，因此這個肥皂泡看上去是紅色的。

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