Чому виникає інтерференційний спектр?

Взагалі спектр - це результат уявлення складного за формою сигналу у вигляді суми простих. Наприклад, імпульси прямокутної форми можна представити у вигляді суми синусоїдальних сигналів різних частот (в радіотехніці синус - це найпростіший сигнал, куди простіше прямокутника). Точно так же білий колір - це результат накладання "простих" кольорів (монохроматичних), у кожного з яких своя довжина хвилі. Тому якщо промінь білого світла "розкласти в спектр", Наприклад, призмою або дифракційної гратами, вийде пофарбована в кольори веселки смужка.

Але інтерференційний спектр дещо відрізняється від того, який виходить при ось такому "сьогоденні" розкладанні в спектр на призмі або дифракційної решітці. Штука в тому, що при інтерференції якийсь один колір не виділяється на тлі інших, а гаситься. Інтерференція виникає (і найкраще виявляє себе візуально) на тонких плівках - наприклад, тонка плівка масла або бензину на поверхні води. Будь-який кордон розділу відображає світло. Тонка плівка - це ДВІ кордону розділу: повітря-плівка і плівка-підкладка (підкладкою для бензину на воді служить якраз вода). Якщо тольщіной плівки порівнянна з довжиною хвилі світла, то виникає інтерференція: світлові хвилі, відбиті від нижньої і верхньої поверхні плівки, накладаються один на одного. Але для спостерігача ці дві хвилі пройшли РІЗНИЙ шлях - одна з них двічі пройшла через плівку, перш ніж відбилася від кордону розділу "плівка-підкладка" і потрапила до нас в око, інша відбилася від верхньої поверхні плівки і тому пройшла менший шлях. Ця різниця в пройденому шляху називається "оптична різниця ходу". Якщо ця оптична різниця ходу виявляється рівної цілому числу довжин хвиль, то в наше око хвилі потрапляють в фазі і тому інтенсивність збільшується. Якщо різниця ходу дорівнює напівцілому числу довжин хвиль, то вони приходять в протифазі і просто гасять один одного. Так що ефект залежить від довжини хвилі: при одній і тій же плівці світло однієї довжини хвилі посилиться, інший - навпаки, стане нижче, часом впаде взагалі до нуля.

Ось так і виходить, що інтерференційний спектр "вимикає" деякі довжини хвиль з тієї картинки, яку ми бачимо. І для білого світла, в котрому присутні хвилі всіх можливих довжин, ці піки і западини відображення досить плавні: якісь довжини хвиль, так, посилюються або прибираються повністю, якісь - лише не набагато. Тому в інтерференційному спектрі не вийде спостерігати настільки ж чисті кольори, як в дисперсионном або дифракційному спектрі.