Tunntfilmsinterferens

Tunntfilmsinterferens är ett optiskt fenomen där ljus som träffar en mycket tunn film reflekteras från både filmens övre och nedre yta och därigenom bildar interferens. Den färg som ses beror på filmens tjocklek, materialets refraktiva index och ljusets våglängd, vilket ger iriserande nyanser som ändras med betraktaren och vinkeln.

Principen bygger på två reflekterade vågor. En del av ljuset reflekteras vid gränsen mellan det omgivande mediet och filmen, en annan vid gränsen mellan filmen och underlaget. Beroende på om reflektionen ger en fasförskjutning på π eller inte uppstår konstruktiv eller destruktiv interferens. Den optiska väglängden i filmen är 2 n t cos θ, där n är filmens refraktiva index, t är tjockleken och θ är vinkeln inuti filmen. Den totala fasförskjutningen är δ = (4π n t cos θ)/λ + Δφ, där Δφ är summan av fasförskjutningarna vid reflektionerna (0 eller π). För normalt ljus (θ ≈ 0) blir villkoren:

- Om Δφ = 0: 2 n t ≈ m λ.

- Om Δφ = π: 2 n t ≈ (m + 1/2) λ.

På så sätt varierar färgerna med tjockleken och med våglängden hos ljuset. Vanliga exempel är tvålpöljeskikt, oljefläckar på vatten och antireflexbehandlingar på glas. Fenomenet förekommer också i Newtons rings och används inom optik för att studera tunna filmer.