При определенных условиях интерференция может наблюдаться и в естественных условиях, например при освещении тонких прозрачных пленок, когда расщепление световой волны на когерентные происходит в следствии отражения света на передней и задней поверхности пленки. Это явление получило название цветов тонких пленок.
Пусть свет падает на тонкую пленку толщиной h с показателем преломления n (рис. 1). Он частично отражается от ее поверхности, частично переходит внутрь и отражается от второй поверхности и на верхней поверхности встречается с первой частью.
Оптическая разность хода будет равна
Δ=n∙2AD–n'BC; 
; BC=АСsinα=2AEsinα=2htgβsinα.
На основании закона преломления n'∙sinα=n∙sinβ, поэтому
Однако, если известен угол падения, то 
(2)
(n'=1)
Кроме этого при нахождении оптической разности хода необходимо учесть различие в условиях отражения на верхней и нижней поверхностях пленки. Первая часть волны отражается на границе сред с показателями преломления n>n'. Это приводит к тому, что фаза колебания электрического вектора (
) претерпевает изменение на p при отражении от границы раздела (n'< n), т.е. на верхней границе и не меняется на нижней. Это приводит к дополнительной разности хода равной 
.
Таким образом, оптическая разность хода окончательно будет равна
(3)
Из условия максимума 
, поэтому в данном случае имеем условие максимума
. (4)
Для минимума 
, поэтому в этом случае
. (5)
В случае освещения белым светом отраженный свет в зависимости от n, h и a или b будет иметь ту или иную окраску.
Если взять тонкую пластинку в виде клина и направить на нее параллельный пучок света (рис. 2), то в отраженном свете будет наблюдаться интерференционная картина, которая получила название полос равной толщины. Лучи 1 и 2 отраженные от границ пластинки в месте толщиной h имеют разность хода определяемую этой величиной толщины. Лучи 1' и 2', отраженные в месте с h' получат разность хода, определяемою этой величиной. Все лучи, отраженные в месте пластинки с h образуют максимум в одном месте, а лучи, отраженные в месте с h' образуют полосу максимумов в другом месте.
Полосы равной толщины локализуются вблизи пластинки над ней или под ней в зависимости от направления падающих лучей.
Частным случаем полос равной толщины являются кольца Ньютона, которые образуются в виде концентрических окружностей при интерференции световых волн в воздушном слое между плоскопараллельной пластинкой и линзой, находящейся на ней.
Кроме интерференции в виде полос равной толщины возможна и интерференция в виде полос равного наклона.
Когда интерферируют волны от световых лучей, падающих на плоскопараллельную пластинку по различным углам (рис. 3), то отраженные волны в виде параллельных лучей будут направлены по различным углам и, если их собрать линзой, они дадут полосы на границе. Это вытекает из условия Δ=2hncosβ, т.е. разность хода, а, следовательно, разность фаз для одинаковых углов b будут одинаковы. В отличие от полос равной толщины, полосы равного наклона локализуются в бесконечности и для наблюдения интерференции необходима линза.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему