生活中的光干涉现象

干涉现象是波动独有的特征，光是一种波，光也会产生干涉现象。1801年，英国物理学家托马斯·杨(1773—1829年)在实验室里成功地观察到了光的干涉，证明只有两列光波的频率相同、相位差恒定、振动方向一致的相干光源，才能产生稳定的光干涉现象。

我们经常会看到这样的现象，雨过天晴，汽车驶过积水的柏油马路，会形成一片片油膜，在阳光下呈现出美丽的颜色。原来无色透明的汽油，怎么会变成彩色的呢?这实际上是光的干涉现象造成的。飘浮在水面上的油膜，在各处的厚度是不一样的，当光线照在油膜上时，一部分会被油表面反射，另一部分进入油膜内部，被油膜下面的水表面反射。阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光组成的复色光。当它在油膜的正面和背面反射相遇时，就要产生干涉现象，有的光线互相加强，有的光线互相减弱，甚至完全抵消。加强或减弱取决于光波的波长和薄膜的厚度，由于油膜的厚度各处都不一样，阳光中的不同波长的单色光在不同厚度的地方，有的会得到加强，有的却会减弱，甚至相互抵消。这样，油膜上有些地方就呈现橙色，有些地方呈现蓝紫色。不仅油膜会形成光的干涉，光线射入任何透明薄膜时，都会发生这种现象。比如肥皂泡、蜻蜓或苍蝇的翅膀，在阳光的照射下，也显得色彩缤纷，也是光在薄膜表面发生干涉而形成的。物理学中将这种现象称为薄膜干涉。

工业上利用光的薄膜干涉现象可以检测加工过程中工件表面的几何形状与设计要求之间的微小差异。例如要加工一个平面工件，可首先用精密工艺制造一个精度很高的平面玻璃板(样板)，使样板的平面与待测件的表面接触，于是此二者表面间形成一层空气薄膜。若待测表面确是很好的平面，则空气膜到处等厚或者是规则的楔形。当光照射时，薄膜形成的干涉光呈一片均匀、平行且等间隔的直条纹。如果待测表面在某些区域有凸起或凹下，则此处的干涉条纹与别处不同或者干涉条纹在该处呈现弯曲。从条纹变异的情况，可以推知待测表面偏离平面的情况。