Φάση κύματος

Διαφορά φάσης δύο κυμάτων

Με τον όρο φάση κύματος ή ταλάντωσης χαρακτηρίζεται το μέγεθος που εκφράζει την απομάκρυνση ενός σώματος που εκτελεί ταλάντωση από τη θέση ισορροπίας του σε κάποιο δεδομένο χρόνο.

Η φάση κύματος αντιστοιχεί στο τόξο $(\omega \,t-k\,x+\theta )$ στην μαθηματική έκφραση του κύματος ή στο τόξο $(\omega \,t+\theta )$ στην μαθηματική έκφραση της ταλάντωσης. Η γωνία θ και στις δύο εκφράσεις ονομάζεται αρχική φάση και υπολογίζεται από τις δοθείσες αρχικές συνθήκες για ένα κύμα ή μία ταλάντωση.

Διαφορά φάσης

Δύο κύματα με ίδια συχνότητα έχουν διαφορά φάσης αν παρουσιάζουν διαφορετικό πλάτος την ίδια χρονική στιγμή ή στο ίδιο σημείο του χώρου. Η διαφορά φάσης εκφράζεται σε μοίρες ή ακτίνια και κυμαίνεται μεταξύ 0 και 360^ο ή 0 και 2π rad. Δύο κύματα λέγονται συμφασικά αν έχουν διαφορά φάσης 0^ο ή 360^ο ενώ βρίσκονται σε αντίθετη φάση αν η διαφορά φάσης τους είναι 180^ο.

Η διαφορά φάσης συνδέεται άμεσα με το φαινόμενο της συμβολής. Στη περίπτωση που οι κορυφές των δύο κυμάτων φτάνουν (συμβάλλονται) την ίδια στιγμή, τότε δημιουργείται ένα νέο κύμα με μεγαλύτερο πλάτος (σύμφωνα με την αρχή της επαλληλίας ή την υπέρθεση), και η περίπτωση αυτή αποκαλείται ενισχυτική συμβολή. Όταν όμως οι κορυφές του ενός κύματος φθάνουν ταυτόχρονα με τις κοιλίες του άλλου τότε λέμε πως βρίσκονται αυτά τα κύματα εκτός φάσης. Στη περίπτωση αυτή ο συνδυασμός των δύο αυτών κυμάτων δημιουργεί ένα πιο ασθενικό κύμα, όταν μάλιστα έχουν και το ίδιο πλάτος τότε αλληλοεξουδετερώνονται.
Η τελευταία περίπτωση γίνεται αντιληπτή αν θεωρηθεί πως όταν το ένα κύμα βρίσκεται στη κορυφή και το άλλο ταυτόχρονα στη κοιλία και έχουν το ίδιο πλάτος (δηλαδή ισαπέχουν από τη θέση ισορροπίας) την στιγμή που θα συγκλίνουν στην αλλαγή φάσης των θα συμβάλλουν καταστροφικά και εξουδετερώνονται.

Δείτε επίσης

• Πλάτος κύματος

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

• Κύματα και φάσεις
• Σχέση φάσης και χρονικής καθυστέρησης