Fáze (vlna)

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání

Fáze vlny je bezrozměrná veličina, která určuje vztah charakteristické veličiny vlny (například výchylky, akustického tlaku nebo magnetické indukce) k danému místu a času a ke stavu charakteristické veličiny vlny v časovém a prostorovém počátku.

Závislost charakteristické veličiny na fázi určuje "tvar" vlny bez ohledu na její šíření. Fáze je parametrem, na kterém závisí časový průběh charakteristické veličiny v pevně daném místě, kterým vlna prochází, resp. prostorové pole charakteristické veličiny pro pevný časový okamžik.

O fázi se hovoří nejen v případě vlnění, ale i při kmitání, kde má tato veličina podobný význam, ale bez prostorové závislosti.

Příklady[editovat | editovat zdroj]

Jako příklad neharmonické vlny lze uvést např. rázovou vlnu. U ní můžeme hovořit o fázi náběhu, ve které se prudce zvyšuje hodnota charakteristické veličiny (např. tlaku u tlakové vlny), o fázi doznívání (přesněji řečeno v obou případech jde o intervaly hodnot fáze jako veličiny) nebo o fázi maxima. Tyto fáze přicházejí do různých míst prostoru v různých časech.


Při postupném rovinném harmonickém vlnění lze vlnu zapsat ve tvaru

,

kde je úhlová frekvence, je čas, je polohový vektor bodu prostoru, je vlnový vektor, je amplituda charakteristické veličiny vlnění a je tzv. počáteční fáze (nebo také fázová konstanta).

Fází vlny je v tomto případě celá veličina . Počáteční fáze určuje odchylku od rovnovážného stavu v čase a bodě . Pomocí fáze lze tedy harmonické vlnění vyjádřit jako

Fáze je tedy parametr závislosti charakteristické veličiny, kterou je určen sinusový "tvar" vlny.


Obdobně lze harmonické kmitání vyjádřit jako

,

kde je fáze kmitu, je úhlová frekvence a je počáteční fáze.

Fázový rozdíl[editovat | editovat zdroj]

Pokud máme dvě vlnění s fázemi a , pak veličina

se nazývá fázový rozdíl (nebo také fázový posun).

S fázovým posunem se lze setkat při skládání nebo porovnávání vlnění (nebo také při skládání kmitání).

Související články[editovat | editovat zdroj]