Интерференция света, пространственное перераспределение энергии светового излучения при наложении двух или нескольких световых волн; частный случай общего явления интерференции волн. Нек-рые явления И. с. наблюдались ещё И. Ньютоном в 17 в., однако не могли быть и объяснены с точки зрения его корпускулярной теории. Правильное объяснение И. с. как типично волнового явления было дано в нач. 19 в. франц. физиком О. Ж. Френелем и англ. учёным Т. Юнгом. Наиболее часто наблюдается И. с., характеризующаяся образованием стационарной (постоянной во времени) интерференционной картины (и. к.) - регулярного чередования областей повышенной и пониженной интенсивности света к явлениям И. с. относятся также световые биения и явления корреляции интенсивности. Строгое объяснение этих явлений требует учёта как волновых, так и корпускулярных св-в света и даётся на основе квант. электродинамики.

Интерференция света - это сложение полей световых волн от двух или нескольких (сравнительно небольшого числа) источников. В общем случае поляризация каждой из интерферирующих волн (т. е. направление, вдоль которого колеблется вектор электрического поля; магнитное поле не учитываем) имеет свое направление, и сложение двух волн есть векторное сложение. Обычно рассматривают интерференцию волн, имеющих одинаковую поляризацию. Тогда волны складываются алгебраически.

Пусть имеются два источника гармонических электромагнитных волн, создающих на некотором отдалении от себя в точке наблюдения поля, колеблющиеся следующим образом:

E1(t) = E1 cos(wt + j1), E2(t) = E2 cos(wt + j2 ).

Здесь Е1 и Е2 - амплитуды колебаний (происходящих с одинаковой частотой); j1 и j2 - их фазы. Для простоты положим E1 = E2 = E0. Тогда результирующее колебание имеет вид:

E = 2E0 cos1/2(j1 - j2) Х

Х cos[ wt + 1/2(j1 + j2 )] = ER cos(wt + jR).

Следовательно, результирующее колебание есть также синусоидальное колебание, но с иными амплитудой и фазой:

ER = 2E0 cos1/2(j1 - j2), jR= 1/2(j1 + j2 ). (1)

Результирующее поле имеет амплитуду , связанную с амплитудами соотношением

E2R = E21 + E22 + 2E1E2 cos(j2 - j1). (2)

Как известно, интенсивность электромагнитной волны, проходящей через некоторую точку пространства, пропорциональна квадрату напряженности электрического поля в этой точке. Следовательно, суммарная интенсивность света в точке наблюдения складывается из интенсивности обоих источников E21 и E22 и дополнительного фактора, который можно назвать интерференционным членом:

2E1E2 cos(j2 - j1). В зависимости от разности фаз j2 - j1 колебаний источников он может быть положительным, отрицательным или равным нулю. При этом предполагается, что j2 - j1 не зависит от времени, а только от пространственных координат. Источники, удовлетворяющие этому условию, называются когерентными. Рассмотрим случай, когда два когерентных источника с равными амплитудами и с относительной разностью фаз a расположены на расстоянии d друг от друга (рис. 1). Какова будет результирующая интенсивность света в точке М, направление на которую составляет угол q c нормалью к лини, соединяющей источники?

Разность расстояний от М до осцилляторов (или разность хода) равна d sin q. Разность фаз, обусловленная разностью хода, равна числу длин волн, укладывающихся на отрезке d sin q, умноженному на 2p: (2p/l)d sin q. Полная разность двух волн в точке наблюдения равна