Пусть две волны одинаковой частоты, накладываясь друг на друга, возбуждают в некоторой точке пространства колебания одинакового направления:
Амплитуда результирующего колебания в данной точке определяется выражением (см. рис. 1)
Если разность фаз возбуждаемых волнами колебаний остается постоянной во времени, то волны называюся когерентными.
В случае некогерентных волн непрерывно изменяется, принимая с равной вероятностью любые значения, вследствие чего среднее по времени значение равно нулю. Поэтому
В случае когерентных волн имеет постоянное во времени (но свое для каждой точки пространства) значение, так что
В тех точках пространства, для которых , , будет превышать ; в точках, для которых , будет меньше . Таким образом, при наложении когерентных световых волн происходит перераспределение светового потока в пространстве, в результате чего в одних местах возникают максимумы, а в других - минимумы интенсивности. Это явление называется интерференцией волн. Особенно отчетливо проявляется интерференция в том случае, когда интенсивность обеих интерферирующих волн одинакова: . Тогда согласно (3) в максимумах , в минимумах же . Для некогерентных волн при том же условии получается всюду одинаковая интенсивность (2) .