Spostamento di fase e angolo di fase
Sfasamento e angolo di fase sono due aspetti chiave di un'onda. Questo articolo presenta le definizioni, le somiglianze e infine le differenze tra sfasamento e angolo di fase.
Cos'è l'angolo di fase?
Per capire l'angolo di fase, bisogna prima capire i comportamenti di base di un'onda. Un'onda viaggiante può essere definita usando l'equazione Y(x)=A sin (ωt – kx); dove Y(x) è lo spostamento sull'asse y nel punto x, A è l'ampiezza dell'onda, ω è la frequenza angolare dell'onda, t è il tempo, k è il vettore d'onda o talvolta indicato come numero d'onda, x è il valore sull'asse x. La fase di un'onda può essere interpretata in diversi modi. Il più comune è (ωt – kx) parte dell'onda. Si può vedere che a t=0 e x=0, anche la fase è 0. ωt è il numero di giri totali che la sorgente dell'onda ha fatto quando il tempo è t, (ωt – kx) è l'angolo totale il la sorgente è cambiata. L'equazione d'onda sopra descritta è valida solo per onde sinusoidali aventi uno spostamento zero e velocità zero al momento uguale a zero. Una forma più avanzata dell'equazione d'onda può essere scritta come Y(x)=A sin (ωt – kx + φ) dove φ è la fase iniziale dell'onda. Questa è un'equazione d'onda completa. Il ωt+φ può essere considerato come l'angolo di fase dell'onda. L'angolo di fase dell'onda descrive quanti giri ha fatto l'onda sorgente. La parte kx dell'equazione d'onda descrive la lunghezza percorsa dall'onda. L'intera parte (ωt – kx + φ) dell'equazione d'onda descrive la posizione dell'onda dall'origine e lo spostamento dal punto di equilibrio.
Cos'è lo spostamento di fase?
Lo spostamento di fase è un cambiamento nell'angolo di fase. Ciò può accadere a causa di vari motivi esterni. In primo luogo, è necessaria una chiara comprensione della riflessione dura per comprendere il fattore più comune dello sfasamento. Quando un'onda (assumendo luce) che viaggia in un mezzo con un indice di rifrazione di n1 viene riflessa da un mezzo con un indice di rifrazione maggiore di n1, l'angolo dell'onda si sposta di 180 gradi. Questo è lo spostamento di fase coinvolto nella riflessione. È importante notare che le rifrazioni non creano uno sfasamento. Quando un'onda viaggia su un mezzo, la fase dell'onda dipende dal mezzo stesso. La lunghezza reale percorsa da un'onda moltiplicata per l'indice di rifrazione del mezzo è nota come lunghezza del percorso ottico del raggio di luce.
Qual è la differenza tra angolo di fase e sfasamento?
• L'angolo di fase è una proprietà dell'onda e dipende dai riflessi, dal mezzo e da altri fattori esterni.
• Lo sfasamento è il cambiamento nella fase dell'onda dovuto a fattori esterni.
• Entrambe queste grandezze sono misurate in radianti o gradi.
