波/薄膜
圖 1.14: 平面光波垂直入射到厚度為 且折射率為 的透明薄膜上。在薄膜的前表面發生部分反射，形成光束 A，在後表面發生部分反射，形成光束 B。大部分波完全穿透薄膜，如光束 C。
當光與肥皂泡等透明材料的薄膜相互作用時，就會發生最能說明干涉現象的現象之一。圖 1.14 顯示了平面波垂直入射到薄膜上的情況，它被薄膜的前表面和後表面部分反射。從薄膜的前表面和後表面反射的波彼此發生干涉。干涉可能是相長干涉或相消干涉，具體取決於兩個反射波之間的相位差。
如果入射波的波長為 ，人們可能會天真地認為，如果 是 的整數倍，那麼光束 A 和 B 之間會發生相長干涉。
有兩個因素使情況變得複雜。首先，薄膜內部的波長不是 ，而是 ，其中 是薄膜的折射率。然後，如果 ，就會發生相長干涉。其次，事實證明，當波入射到折射率高於其浸入介質的材料時，在反射時會發生半個波長的額外相移。當光從折射率低於入射光束所感知的區域反射時，不會發生這種相移。因此，光束 B 在反射時不會獲得任何額外的相移。因此，相長干涉實際上發生在
- (2.23)
而相消干涉發生在
- (2.24)
當我們觀察肥皂泡時，我們會看到來自光源的反射光呈現出彩色條帶。這些條帶的起源是什麼呢？普通光源的光通常是由不同波長的光混合而成的，波長範圍大約從 （紫光）到 （紅光）。在紫光和紅光之間還有藍光、綠光和黃光，按照這個順序排列。由於不同顏色對應著不同的波長，因此很明顯，對於混合光源，某些顏色的光會發生相長干涉，而另一些則會發生相消干涉。發生相長干涉的光將在反射中可見，而發生相消干涉的光將不可見。
還有一個因素也會影響到結果。如果光線不是垂直入射到薄膜上，那麼從薄膜前後表面反射的光束所經過的距離差將不僅僅是薄膜厚度的兩倍。為了定量地理解這種情況，我們需要用到折射的概念，這將在以後的幾何光學中進行詳細介紹。但是，可以清楚地看到，對於不同的入射角，不同波長的光將發生相長干涉。薄膜的不同部分通常從不同的角度被觀察，因此在反射中會呈現不同的顏色，從而導致肥皂泡上通常看到的彩色圖案。