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

Faza w fali harmonicznejEdytuj

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 fazowyEdytuj

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 fazoweEdytuj

 
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 interferometrzeEdytuj

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 teżEdytuj