Faza fali

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
(Przekierowano z Przesunięcie fazowe)
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

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 | edytuj kod]

Dla fali harmonicznej faza jest wyrażona w radianach. Jednowymiarowa fala harmoniczna (na przykład fala płaska w przestrzeni) w jednorodnym ośrodku opisywana jest równaniem:

,

gdzie:

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

W chwili i w punkcie o współrzędnej fala ma fazę:

Kąt fazowy[edytuj | 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 | edytuj kod]

Definicja przesunięcia fazowego

Przesunięcie fazowe jest różnicą między 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 w jednostkach czasu lub częściach okresu.

Przesunięcie fazowe jest istotnym parametrem w wielu dziedzinach fizyki i techniki – na przykład:

Zastosowanie w interferometrze[edytuj | 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 | edytuj kod]