光を二つに分割し，重ね合わせると明暗の縞模様が観察される．このような現象を干渉(interference)と呼び，形成された明暗の縞を干渉縞(interference fringe)と呼ぶ．干渉は，光が波動性を持つことの示す特徴的な現象である．
6・3・1 2平面波の干渉
図6・18に示すように，振幅u1で波数ベクトルk1の平面波と振幅u2で波数ベクトルk2の平面波を交差させ，干渉させる．波数ベクトルk1とk2がz軸となす角をそれぞれθ1，θ2とする．それぞれの光波は次式で与えられる．
φ1とφ2はそれぞれの光波の初期位相である．これらの二つの波が重なって形成される干渉縞の強度分布I(r)は，
となる．干渉縞強度分布I(r)は，位置rに対して余弦波状に変化し，最大(u1+u2)2，最小(u1-u2)2をとり，平均でu12+u22となる．干渉縞のコントラスト，可視度V(visibility)は最大強度Imaxと最小強度Iminを用いて，
で定義され，u1=u2のとき可視度Vが最大1をとる．
干渉縞強度分布は，(k1–k2)・rが一定となるrに対して，同じ強度をとる．したがって，干渉縞の方向は，(k1–k2)のベクトル方向に垂直方向に形成される(図6・19)．また干渉縞の間隔をΛとすると，Λ=2π/|k1–k2|で与えられる．たとえば，二つの平面波がz軸に対して，同じ角度θで入射した場合，つまりθ=θ1=θ2の場合，干渉縞間隔Λは，
と求めることができる．
以上のことから，干渉する2光波の波数ベクトルから，形成される干渉縞の方向と間隔を容易に求めることができる．また，干渉縞の強度分布の位相は(φ1-φ2)で決まるため，干渉縞の強度分布の位相を調べることにより，二つの光波の相対的な位相分布を知ることができる．この特性は干渉計として利用される．
6・3・2 ヤングの干渉縞
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