Interférence générée par des couches minces. Une couche mince peut être un solide transparent, un liquide ou une fine couche de gaz coincée entre deux morceaux de verre. Le premier faisceau lumineux est obtenu après que la lumière incidente se soit réfléchie sur la surface de la couche mince, et la lumière réfractée soit réfléchie sur la surface inférieure de la couche mince, puis réfractée sur la surface supérieure pour obtenir le deuxième faisceau lumineux. Ces deux faisceaux lumineux sont du même côté de la couche mince, séparés par la même vibration incidente, et sont de la lumière cohérente, appartenant à l'interférence par division d'amplitude. Si la source lumineuse est une source lumineuse étendue (source lumineuse de surface), l'interférence ne peut être observée que dans une zone de chevauchement spécifique de deux faisceaux cohérents, elle appartient donc à l'interférence localisée. Pour une couche mince plane avec deux surfaces parallèles, les franges d'interférence sont localisées à l'infini et sont généralement observées dans son plan focal carré image à l'aide d'une lentille convergente ; pour les couches minces en forme de coin, les franges d'interférence sont localisées près de la couche.
La formule de la différence de trajet optique de la lumière sèche à deux phases dans l'interférence de couches minces est
Français Dans la formule, n est l'indice de réfraction du film mince ; T est l'épaisseur du film mince au point d'incidence ; θ T est l'angle de réfraction à l'intérieur du film mince ; ± λ/ 2 est la différence de trajet optique supplémentaire causée par la réflexion de deux faisceaux de lumière cohérents sur deux interfaces aux propriétés différentes (l'une est l'interface optique clairsemée-optique dense, et l'autre est l'interface optique dense-optique clairsemée). Le principe d'interférence des films minces est largement utilisé dans l'inspection des surfaces optiques, la mesure précise des petits angles ou des lignes, la préparation de films antireflets et de filtres interférentiels, etc.
L'interférence d'inclinaison égale et l'interférence d'épaisseur égale sont deux formes typiques d'interférence de film mince.
Interférence provoquée par la réflexion (ou la réfraction) de faisceaux lumineux sur les surfaces supérieure et inférieure d'un film mince. Un film mince est généralement formé d'un milieu transparent très fin, tel qu'un film de bulles de savon, un film d'huile à la surface de l'eau, un film d'air pris en sandwich entre deux morceaux de verre et un film diélectrique appliqué sur un objectif d'appareil photo. Il existe deux types plus simples d'interférences de films minces, l'un est appelé interférence d'épaisseur égale, qui est provoquée par une lumière parallèle incidente sur un film mince avec une variation d'épaisseur uniforme et des franges d'interférence d'indice de réfraction formées sur la surface inférieure. Les mêmes franges d'interférence se forment dans des zones de même épaisseur du film, elles sont donc appelées interférences d'épaisseur égale. L'interférence de l'anneau de Newton et de la plaque en coin appartient à l'interférence d'épaisseur égale. Un autre type est appelé interférence d'inclinaison égale. Lorsque la lumière avec des inclinaisons différentes tombe sur un film avec un indice de réfraction uniforme et des surfaces supérieure et inférieure parallèles, la lumière avec le même angle d'inclinaison se réfléchit (ou se réfracte) sur les surfaces supérieure et inférieure et se rencontre pour former les mêmes franges d'interférence. Différentes franges d'interférence ou franges sombres correspondent à différentes inclinaisons, appelées interférences à inclinaison égale. L'interférence à inclinaison égale utilise généralement une source lumineuse étendue et est observée à travers une lentille
Pressez fermement deux plaques de verre propres l'une contre l'autre et la couche d'air entre les deux plaques forme un film d'air. En utilisant une lampe à mercure ou une lampe à sodium comme source lumineuse, le phénomène d'interférence du film peut être observé. Si la surface intérieure du verre n'est pas très plate et que l'épaisseur de la couche d'air est inégale, des franges d'interférence irrégulières d'épaisseur égale seront observées. Il s'agit généralement d'anneaux concentriques irréguliers. Si une plaque de verre très plate (comme une lame de microscope) est utilisée, des bandes parallèles apparaîtront. Lorsque les doigts pressent fermement la plaque de verre, l'épaisseur du film d'air change et les bandes changent également. Sur la base de ce principe, la planéité du plan peut être mesurée. La précision de la mesure est très élevée. Même des saillies ou des indentations aussi petites qu'une fraction de la longueur d'onde peuvent être détectées à partir de la courbure des bandes. S'il y a un petit angle entre deux plaques de verre très plates, un film d'air en forme de coin se forme. Les franges d'interférence générées par la lumière monochromatique avec des longueurs d'onde connues peuvent être utilisées pour mesurer de très petites longueurs
L'interférence de couches minces peut également être utilisée pour fabriquer des films antireflets. Le revêtement d'un film transparent sur la surface de l'objectif d'un appareil photo ou d'un projecteur peut réduire la réflexion de la lumière et augmenter la transmission de la lumière. Ce type de film est appelé film antireflet. Il y a généralement une couche de film réfléchissant bleu-violet sur l'objectif de l'appareil photo, qui est appelé film antireflet.