Zjawisko wzajemnego nakładania się fal prowadzące do ich wzajemnego wzmocnienia w jednym miejscu lub wygaszeniu w innym nosi nazwę interferencji. Warunkiem wystąpienia interferencji światła jest koherentność (spójność) spotykających się wiązek. Koherentne wiązki zachowują niezmienną w czasie różnicę faz (przypuśćmy, że 2 fale i wywołują w pewnym punkcie przestrzeni zgodne co do kierunku drgania i - różnica faz drgań stała w czasie, to fale są spójne).

Spójne fale świetlne można otrzymać rozdzielając (za pomocą odbicia lub załamania) fale emitowaną przez jedno źródło na dwie części. Jeżeli spowodujemy następnie, żeby te dwie fale przebyły różne drogi optyczne, a potem nałożymy je wzajemnie, to interferencja nastąpi (droga optyczna jest to iloczyn drogi geometrycznej i bezwzględnego współczynnika załamania ośrodka). Różnica dróg optycznych, przebywanych przez interferujące fale nie powinna być zbyt duża; powinna być taka, aby podlegające złożeniu drgania należały do jednego i tego samego ciągu fal. Jeżeli różnica dróg optycznych równa jest całkowitej krotności długości fali ; (m=0,1,2,3,...) to różnica faz jest krotnością 2 i wówczas nastąpi wzmocnienie drgań (warunek interferencyjnego maksimum). Jeżeli jest równa połówkowej krotności długości fali , wówczas drgania znoszą się częściowo lub całkowicie w zależności od amplitudy drgań (warunek interferencyjnego minimum).

Dwie wiązki koherentne otrzymamy, gdy światło wychodzące z punktowego źródła skierujemy na dwie wąskie, równoległe szczeliny.

W sytuacji, gdy fale świetlne padają na cienką, przezroczystą płytkę (lub warstwę), odbicie następuje od obu powierzchni płytki. W wyniku tego powstają 2 fale świetlne, które podlegają interferencji.

Niech na przezroczysta, płaskorównoległą płytkę pada fala świetlna, którą można rozpatrywać jak równoległą wiązkę promieni. Płytka odbija od góry 2 równoległe wiązki światła, z których jedna powstaje wskutek odbicia od powierzchni górnej, druga od powierzchni dolnej płytki (każda z tych wiązek reprezentuje tylko jeden promień). Podczas wchodzenia do płytki i przy wyjściu z niej drugi z promieni doznaje załamania. Oprócz tych 2 wiązek płytka odbija do góry wiązki powstaje podczas trójkrotnego, pięciokrotnego itd. odbicia od obu powierzchni płytki. Jednak ze względu na małe natężenie nie bierzemy ich pod uwagę. Różnica dróg optycznych między promieniami 1 i 2, powstająca w pkt. C gdzie one się schodzą, jest równa .

Współczynnik załamania ośrodka otaczającego płytkę przyjęliśmy za równy jedności. Z rys. widać, że , . Podstawiając otrzymujemy:

Ponieważ oraz uwzględniając, że

zatem

W punkcie C odbicie następuje na granicy rozdziału ośrodka o mniejszej gęstości optycznej z ośrodkiem optycznie gęstszym. Następuje więc skokowa zmiana fazy o .

W pkt. O odbicie zachodzi na granicy ośrodka optycznie gęstszego z ośrodkiem o gęstości optycznie mniejszej i skok fazy nie występuje. Ostatecznie, między promieniami 1 i 2 powstaje dodatkowa różnica faz = . Można to uwzględnić dodając do (lub odejmując) połowę długości fali. W wyniku otrzymujemy:

, z którego wynika, że zależy od grubości płytki i kąta padania promieni.

Zjawisko interferencji jest zjawiskiem typowym dla ruchu falowego. Światło jest takim ruchem, gdyż mamy wiele przypadków jego interferencji, w wyniku której zachodzi wygaszanie względnie wzmocnienie światła. Jednym z wielu przykładów interferencji światła jest powstawanie tzw. pierścieni Newtona.

Otrzymujemy je za pomocą 2 płytek szklanych bardzo dokładnie oszlifowanych: płaskiej AB i wypukłej CD. Między tymi płytkami znajduje się cienka warstewka powietrza, której grubość wzrasta stopniowo od środka płytek ku brzegom. Gdy układ ten oświetlimy światłem jednobarwnym padającym normalnie, to w świetle odbitym ujrzymy wielką liczbę współśrodkowych pierścieni, na przemian jasnych i ciemnych, o środku ciemnym w miejscu zetknięcia się obu powierzchni. Pierścienie te powstają jako wynik interferencji promieni odbitych od powierzchni sferycznej I i powierzchni płaskiej II. W przypadku powstawania pierścienia ciemnego różnicę dróg takich 2 promieni musi wynosić

.

Niech jakikolwiek pierścień ciemny powstanie w punkcie B. Pkt. A jest środkiem pierścieni. Różnica dróg występuje dlatego, że promień odbity od powierzchni II przebywa drogę dłuższą o 2e niż promień odbity od powierzchni I. Ponieważ jednak promień odbity od powierzchni II zmienia swą fazę drgań (gdyż następuje odbicie od środowiska optycznie gęstszego, czemu towarzyszy zmiana fazy o 180*; ta zmiana odpowiada różnicy czasu, równej połowie okresu lub różnicy dróg, równej połowie długości fali), zatem powstaje sytuacja taka, jak gdyby promień odbity w B przebył drogę dłuższą o w stosunku do promienia przechodzącego przez A.

Porównując wzory otrzymujemy zależność:

Z trójkąta prostokątnego ADC mamy:

gdzie r - promień pierścienia ciemnego

promień krzywizny powierzchni I

Ponieważ e jest bardzo małe w porównaniu z 2R, możemy je w wyrażeniu (2R-e) pominąć. Wobec tego otrzymujemy:

Uwzględniając 2 powyższe wzory otrzymujemy zależno1ść:

Środkową ciemną plamę można nazwać pierścieniem rzędu zerowego. Podstawiając m=1,2,3... kolejno:

, ......

Odejmując stronami dowolną parę równań (dla rzędu m I n) otrzymujemy:

Nr pierścienia k	Wskazania mikrometru na lewo l na prawo p m m		m,n		Rm [m]	Rśrm [m]

---