Mit dem Strahlenmodell der Geometrischen Optik lassen sich die Lichtausbreitung in einem homogenen Medium, sowie die Brechung und die Reflexion von Licht gut beschreiben. Die Wellennnatur des Lichts bedingt jedoch, dass durch das vereinfachende Modell der Geometrischen Optik wesentliche Vorgänge bei der Ausbreitung von Licht nicht erfasst werden können. Hierbei handelt es sich um die Erscheinungen der Beugung und der eng damit verbundenen Interferenz.

	Christiaan Huygens (1629-1695) gilt als wesentlicher Begründer der Wellentheorie des Lichts. Nach ihm ist auch das "Huygenssche Prinzip" benannt. Dieses besagt, dass jeder Punkt einer primären Wellenfront seinerseits als Ursprung einer sekundären Elementarwelle angesehen werden kann. Die fortschreitende Wellenfront bildet sich dann als Einhüllende der Sekundärwellen stetig neu.

	Das Huygenssche Prinzip und die Beugung

Interferenz

Lichtwellen können sich gegenseitig verstärken oder auslöschen. Diesen Vorgang bezeichnen wir als "Interferenz". Um interferieren zu können müssen die beteiligten Lichtwellen jedoch folgende Bedingungen erfüllen:

• die Wellenzüge müssen die gleiche Wellenlänge haben
• zwischen den Wellenzügen müssen konstante Phasenverhältnisse bestehen
• Die Lichtwellen müssen natürlich im gleichen Raumpunkt wirken

Licht, welches diese Bedingungen erfüllt, wird als kohärent bezeichnet.

Ob sich derartige Wellen bei der Interferenz nun verstärken oder schwächen hängt von den Phasenbeziehungen ab, die zwischen ihnen bestehen. Sind die Wellen phasengleich, so verstärken sie sich maximal (= "konstruktive Interferenz"). Besteht dagegen eine Phasendifferenz von 1/2 Wellenlänge, so schwächen sich die Wellen gegenseitig (= "destruktive Interferenz").

	Interferenz von Lichtwellen

Wenn man nun das Licht zweier Lichtquellen auf eine weiße Wand projiziert, so erhält man keine sichtbaren Interferenzen der beteiligten Lichtwellen. Die Lichtwellen unterscheiden sich praktisch immer hinsichtlich einer oder meistens aller aufgeführten notwendigen Eigenschaften und sind nicht kohärent. Bei der Beleuchtung der Wand durch zwei Lichtquellen addieren sich deren Intensitäten einfach.

Kohärentes Licht erhält man jedoch beispielsweise, wenn man das von einer punktförmigen Quelle ausgehende Licht zunächst teilt und nach dem Durchlaufen zweier unterschiedlicher Wegstrecken an einem weiteren Punkt zur Überlagerung bringt. Unter diesen Bedingungen kommt es zur Interferenz, da alle aufgeführten Bedingungen erfüllt sind. Die Amplitude der neu entstehenden Welle hängt hierbei von den Phasenbeziehungen der interferierenden Teilwellen ab.

Die nachfolgende Darstellung zeigt, wie von einer punktförmigen Lichtquelle ausgehendes Licht durch zwei Spiegel in einem Punkt P zur Überdeckung und damit zur Interferenz gebracht wird. Aus der Perspektive dieses Punktes kommen die Lichtwellen dann von zwei untereinander kohärenten Lichtquellen. Beachten Sie, dass die dargestellten Strahlen wie üblich die Ausbreitung von Lichtwellen beschreiben.

	Lichtquelle & 2 Spiegel - eine einfache Anordnung um Interferenzen zu erzeugen

Der Ursprung von Lichtwellen liegt in der Regel in thermisch angeregten Atomen bzw. Molekülen (z.B. der Wendel einer Glühbirne). Hierbei fallen Elektronen von einem höheren Energieniveau unter Abgabe der (Licht)Energie in einen Grundzustand zurück. Selbst eine sehr kleine Lichtquelle besteht aus einer enormen Anzahl derartiger Emissionszentren für Lichtwellen. Kohärent und somit interferenzfähig ist letztlich immer nur das Licht, welches von einem gemeinsamen Emissionszentrum ausgeht. Die obige Darstellung ist dann so zu interpretieren, dass die Spiegel jeweils ein kleines Segment der von einem Emissionszentrum der Lichtquelle ausgehenden Kugelwelle ausschneiden und zum dargestellten Punkt P reflektieren. Dort interferieren dann immer die auf ein gemeinsames Emissionszentrum zurückführbaren Lichtwellen.