薄膜干渉

はくまくかんしょう

非常に薄い膜（うすい層）の表面と裏面で反射した光どうしが重なり、強め合いや弱め合いを起こす現象。

光の反射は1か所ではなく、膜の上面と下面の2か所で起こるため、それらの光の進んだ距離の差によって干渉が生じる。

シャボン玉や油膜が虹色に見えるのが典型例である。

光が薄い膜に当たると、一部は上の面で反射し、残りは膜の中に入り、下の面で反射して戻ってくる。
この2つの光は少しだけ進んだ距離が異なるため、重なったときに色ごとに強め合い・弱め合いが起こる。

つまり、膜の厚さによって、特定の色だけが強く見えたり消えたりする。

膜の厚さを \(d\)（m）、屈折率を \(n\) とすると、光が膜の中を往復することで生じる光路差は次のようになる。

\[光路差 = 2nd\]

この光路差によって干渉条件が決まる。

強め合い（明るく見える条件）： \[2nd = mλ\]

弱め合い（暗く見える条件）： \[2nd = \left(m + \frac{1}{2}\right)λ\]

\(λ\)：波長（m）
\(m\)：整数（0,1,2,…）

※反射のときに位相が反転する場合があり、そのときは条件が入れ替わることがある。

分野：波