Faza fali

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
(Przekierowano z Przesunięcie fazowe)
Skocz do: nawigacja, szukaj

Faza falifaza drgań punktu ośrodka, w którym rozchodzi się fala. Faza określa, w której części okresu fali znajduje się punkt fali.

Faza w fali harmonicznej[edytuj kod]

Dla fali harmonicznej faza jest wyrażona w radianach.

Jednowymiarowa fala harmoniczna (np. fala płaska w przestrzeni) w jednorodnym ośrodku opisywana jest równaniem:

,

gdzie:

amplituda fali,
częstość fali,
czas,
– wektor fali,
– współrzędna położenia,
– miara odchylenia od stanu równowagi,
– faza początkowa w chwili i w położeniu .

W chwili , w punkcie o współrzędnej fala ma fazę:

Kąt fazowy[edytuj kod]

Kąt fazowy sygnału sinusoidalnego jest to kąt będący argumentem funkcji sinus (lub cosinus) opisującej dany przebieg.

Dla sygnału:

kątem fazowym jest wartość . Niekiedy w powyższym równaniu używa się funkcji cosinus, pamiętając, że .

W przypadku dwóch funkcji o tej samej częstotliwości:

wielkość nazywana jest przesunięciem fazowym między sygnałami a .

W ogólnym przypadku, amplitudy sygnałów i mogą być różne.

Przesunięcie fazowe[edytuj kod]

Definicja przesunięcia fazowego

Przesunięcie fazowe jest to różnica pomiędzy wartościami fazy dwóch okresowych ruchów drgających (np. fali lub dowolnego innego okresowego przebiegu czasowego). Ponieważ faza fali zazwyczaj podawana jest w radianach lub w stopniach kątowych również i przesunięcie fazowe wyrażone jest w tych samych jednostkach. W niektórych przypadkach przesunięcie fazowe może być wyrażone również w jednostkach czasu lub częściach okresu.

Przesunięcie fazowe jest istotnym parametrem w wielu dziedzinach fizyki i techniki. Na przykład

Zastosowanie w interferometrze[edytuj kod]

W ogólnym przypadku zmiana fazy fal docierających do danego punktu może wynikać z różnej długości dróg fali, różnej prędkości rozchodzenia się w różnych miejscach ośrodka i z różnych faz początkowych. Korzystając z tej zależności można zbudować interferometr laserowy, który jest w stanie zmierzyć odległości dziesiątek metrów z dokładnością do połowy długości fali (nanometra). Użycie lasera generującego falę o bardzo dokładnie określonej długości znacznie ułatwia określenie warunków interferencji.

Zobacz też[edytuj kod]