Fázový posun versus fázový úhel
Fázový posun a fázový úhel jsou dva klíčové aspekty vlny. Tento článek představuje definice, podobnosti a nakonec rozdíly mezi fázovým posunem a fázovým úhlem.
Co je fázový úhel?
Abychom pochopili fázový úhel, musíme nejprve pochopit základní chování vlny. Postupnou vlnu lze definovat pomocí rovnice Y(x)=A sin (ωt – kx); kde Y(x) je posunutí na ose y v bodě x, A je amplituda vlny, ω je úhlová frekvence vlny, t je čas, k je vlnový vektor nebo někdy označované jako vlnové číslo, x je hodnota na ose x. Fáze vlny může být interpretována několika způsoby. Nejběžnější je (ωt – kx) část vlny. Je vidět, že při t=0 a x=0 je fáze také 0. ωt je počet celkových otáček, které zdroj vlny udělal, když je čas t, (ωt – kx) je celkový úhel zdroj se otočil. Výše popsaná vlnová rovnice platí pouze pro sinusové vlny, které mají nulový posun a nulovou rychlost v čase rovna nule. Pokročilejší formu vlnové rovnice lze zapsat jako Y(x)=A sin (ωt – kx + φ), kde φ je počáteční fáze vlny. Toto je úplná vlnová rovnice. ωt+φ lze považovat za fázový úhel vlny. Fázový úhel vlny popisuje, kolik otáček zdrojová vlna udělala. Část kx vlnové rovnice popisuje délku, kterou vlna urazila. Celá (ωt – kx + φ) část vlnové rovnice popisuje polohu vlny od počátku i posunutí od bodu rovnováhy.
Co je fázový posun?
Fázový posun je změna fázového úhlu. To se může stát z různých vnějších důvodů. Za prvé, je zapotřebí jasné pochopení tvrdého odrazu, abychom pochopili nejběžnější faktor fázového posunu. Když se vlna (předpokládejme světlo) pohybující se v médiu s indexem lomu n1 se odráží od média s vyšším indexem lomu než n1, úhel vlny se posune o 180 stupňů. Toto je fázový posun zapojený do odrazu. Je důležité si uvědomit, že refrakce nevytváří fázový posun. Když se vlna pohybuje po médiu, fáze vlny závisí na samotném médiu. Skutečná délka, kterou vlna urazila vynásobená indexem lomu média, je známá jako délka optické dráhy světelného paprsku.
Jaký je rozdíl mezi fázovým úhlem a fázovým posunem?
• Fázový úhel je vlastnost vlny a závisí na odrazech, médiu a dalších vnějších faktorech.
• Fázový posun jsou změny ve fázi vlny způsobené vnějšími faktory.
• Obě tyto veličiny se měří v radiánech nebo stupních.
