Faseskift vs fasevinkel
Faseskift og fasevinkel er to nøkkelaspekter ved en bølge. Denne artikkelen presenterer definisjoner, likheter og til slutt forskjellene mellom faseskift og fasevinkel.
Hva er fasevinkel?
For å forstå fasevinkel, må man først forstå den grunnleggende oppførselen til en bølge. En vandrebølge kan defineres ved å bruke ligningen Y(x)=A sin (ωt – kx); hvor Y(x) er forskyvningen på y-aksen ved punkt x, A er amplituden til bølgen, ω er vinkelfrekvensen til bølgen, t er tiden, k er bølgevektoren eller noen ganger referert til som bølgenummer, x er verdien på x-aksen. Fasen til en bølge kan tolkes på flere måter. Det vanligste er (ωt – kx) en del av bølgen. Det kan sees at ved t=0 og x=0 er fasen også 0. ωt er antall totale omdreininger kilden til bølgen har gjort når tiden er t, (ωt – kx) er den totale vinkelen kilden har snudd. Den ovenfor beskrevne bølgeligningen er kun gyldig for sinusformede bølger som har null forskyvning og null hastighet til enhver tid er lik null. En mer avansert form av bølgeligningen kan skrives som Y(x)=A sin (ωt – kx + φ) der φ er startfasen av bølgen. Dette er en komplett bølgeligning. ωt+φ kan betraktes som fasevinkelen til bølgen. Fasevinkelen til bølgen beskriver hvor mange svinger kildebølgen har gjort. kx-delen av bølgeligningen beskriver lengden bølgen har tilbakelagt. Hele (ωt – kx + φ) delen av bølgeligningen beskriver posisjonen til bølgen fra origo samt forskyvningen fra likevektspunktet.
Hva er faseskift?
Faseskift er en endring i fasevinkelen. Dette kan skje på grunn av ulike eksterne årsaker. For det første er det nødvendig med en klar forståelse av hard refleksjon for å forstå den vanligste faktoren for faseskift. Når en bølge (anta lys) som beveger seg i et medium med en brytningsindeks på n1 reflekteres fra et medium som har en høyere brytningsindeks enn n1, vinkelen på bølgen skifter med 180 grader. Dette er faseskiftet involvert i refleksjon. Det er viktig å merke seg at brytninger ikke skaper et faseskift. Når en bølge beveger seg på et medium, er bølgens fase avhengig av selve mediet. Den virkelige lengden en bølge tilbakelagt multiplisert med brytningsindeksen til mediet er kjent som den optiske veilengden til lysstrålen.
Hva er forskjellen mellom fasevinkel og faseforskyvning?
• Fasevinkel er en egenskap ved bølgen og avhengig av refleksjoner, mediet og andre eksterne faktorer.
• Faseskift er endringene i bølgens fase på grunn av eksterne faktorer.
• Begge disse mengdene er målt i radianer eller grader.
