Faza fali

Z Wikipedii

Masz nowe wiadomości (różnica z poprzednią wersją).

Definicja przesunięcia fazowego

Faza fali – faza drgań wywołanych ruchem falowym.

Jest to wielkość skalarna wyrażona w radianach, która określa w której części fali okresu znajduje się punkt fali.

[edytuj] Fali harmonicznej

W najprostszym przypadku fali harmonicznej w jednorodnym i jednowymiarowym ośrodku, położenie punktu jest opisane równaniem:

$y(t,z)=A \sin(\omega t - k z + \phi)\,,$

gdzie:

A – amplituda fali,
ω – częstość fali,
t – czas,
k – wektor fali
z – współrzędna położenia
y – wielkość ulegająca falowaniu

W czasie (t), w punkcie o współrzędnej (z) fala ma fazę

$\phi(t,z)= \omega t - k z + \phi \mod 2 \pi$

Jeżeli, np. na skutek dyfrakcji oraz interferencji, do punktu docierają dwie fale, to nakładają się i w przypadku jednakowych amplitud:

$y(t)=A\cdot sin(\omega\cdot t - k\cdot z + \phi_1)+ A\cdot sin(\omega\cdot t - k\cdot z + \phi_2)$

Co odpowiada:

$y(t)=2A\cdot sin(\omega\cdot t - k\cdot z + \frac {\phi_1 + \phi_2}{2}) \cdot \cos(\frac {\phi_1 - \phi_2}{2}) = A'\cdot sin(\omega\cdot t - k\cdot z + \phi_3)$

Równanie to ma szczególne dwa przypadki:

Gdy $\phi_3 = \phi_1-\phi_2=(2k+1)\pi \to A'=0$ – fale wygasają się

Gdy $\phi_3 = \phi_1-\phi_2=2k\pi \to A'=2A$ – fale wzmacniają się.

[edytuj] Interferometr

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, z różnej ich fazy początkowej, oznacza to, że zmiana długości drogi fali powoduje zmianę amplitudy. 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 fali znacznie ułatwia określenie warunków interferencji.

Zobacz też: okres

Źródło: "http://pl.wikipedia.org../../../f/a/z/Faza_fali.html"

Kategoria: Fale