Fāzes maiņa pret fāzes leņķi
Fāzes nobīde un fāzes leņķis ir divi galvenie viļņa aspekti. Šajā rakstā ir sniegtas definīcijas, līdzības un visbeidzot atšķirības starp fāzes nobīdi un fāzes leņķi.
Kas ir fāzes leņķis?
Lai saprastu fāzes leņķi, vispirms ir jāsaprot viļņa pamatdarbības. Ceļojošu vilni var definēt, izmantojot vienādojumu Y(x)=A sin (ωt – kx); kur Y(x) ir nobīde uz y ass punktā x, A ir viļņa amplitūda, ω ir viļņa leņķiskā frekvence, t ir laiks, k ir viļņa vektors vai dažreiz to dēvē par viļņa numuru, x ir vērtība uz x ass. Viļņa fāzi var interpretēt vairākos veidos. Visizplatītākā ir (ωt – kx) viļņa daļa. Redzams, ka pie t=0 un x=0 fāze arī ir 0. ωt ir kopējais apgriezienu skaits, ko viļņa avots ir veicis, kad laiks ir t, (ωt – kx) ir kopējais leņķis avots ir pagriezies. Iepriekš aprakstītais viļņu vienādojums ir derīgs tikai sinusoidālajiem viļņiem, kuru nobīde ir nulle un nulles ātrums brīdī ir vienāds ar nulli. Progresīvāku viļņa vienādojuma formu var uzrakstīt kā Y(x)=A sin (ωt – kx + φ), kur φ ir viļņa sākuma fāze. Šis ir pilnīgs viļņu vienādojums. ωt+φ var uzskatīt par viļņa fāzes leņķi. Viļņa fāzes leņķis apraksta, cik apgriezienus ir veicis avota vilnis. Viļņa vienādojuma daļa kx apraksta viļņa pārvietošanās garumu. Visa viļņa vienādojuma daļa (ωt – kx + φ) apraksta viļņa pozīciju no sākuma, kā arī nobīdi no līdzsvara punkta.
Kas ir fāzes maiņa?
Fāzes nobīde ir fāzes leņķa maiņa. Tas var notikt dažādu ārēju iemeslu dēļ. Pirmkārt, ir nepieciešama skaidra izpratne par stingru refleksiju, lai saprastu visizplatītāko fāzes nobīdes faktoru. Kad vilnis (pieņemsim gaismu), kas pārvietojas vidē ar refrakcijas koeficientu n1, tiek atstarots no vides, kuras laušanas koeficients ir augstāks nekā n1, viļņa leņķis nobīdās par 180 grādiem. Šī ir fāzes nobīde, kas saistīta ar refleksiju. Ir svarīgi atzīmēt, ka refrakcijas nerada fāzes nobīdi. Kad vilnis pārvietojas pa vidi, viļņa fāze ir atkarīga no pašas vides. Reālais viļņa garums, kas reizināts ar vides refrakcijas indeksu, ir zināms kā gaismas stara optiskā ceļa garums.
Kāda ir atšķirība starp fāzes leņķi un fāzes nobīdi?
• Fāzes leņķis ir viļņa īpašība un ir atkarīgs no atstarošanas, vides un citiem ārējiem faktoriem.
• Fāzes nobīde ir viļņa fāzes izmaiņas ārējo faktoru ietekmē.
• Abi šie lielumi tiek mērīti radiānos vai grādos.
