Vaihesiirron ja vaihekulman välinen ero

Vaiheensiirto vs. vaihekulma
 

Vaiheensiirto ja vaihekulma ovat aallon kaksi keskeistä näkökohtaa. Tässä artikkelissa esitetään määritelmät, yhtäläisyydet ja lopuksi erot vaihesiirron ja vaihekulman välillä.

Mikä on vaihekulma?

Vaihekulman ymmärtämiseksi on ensin ymmärrettävä aallon peruskäyttäytyminen. Liikkuva aalto voidaan määritellä yhtälöllä Y (x) = A sin (ωt - kx); missä Y (x) on siirtymä y-akselilla pisteessä x, A on aallon amplitudi, ω on aallon kulmataajuus, t on aika, k on aaltovektori tai joskus kutsutaan aallon numerona, x on x-akselin arvo. Aallon vaihe voidaan tulkita monella tavalla. Yleisin on (ωt - kx) osa aaltoa. Voidaan nähdä, että vaiheissa t = 0 ja x = 0 vaihe on myös 0. ωt on aallon lähteen suorittamien kierrosten kokonaismäärä, kun aika on t, (ωt - kx) on kokonaiskulma, jonka lähde on kääntynyt. Yllä kuvattu aaltoyhtälö pätee vain sinimuotoisiin aaltoihin, joilla on nollasiirto ja nollanopeus ajankohtana yhtä suuri kuin nolla. Aaltoyhtälön edistyneempi muoto voidaan kirjoittaa seuraavasti: Y (x) = Sin (ωt - kx + φ), missä φ on aallon alkuvaihe. Tämä on täydellinen aaltoyhtälö. Ωt + φ voidaan pitää aallon vaihekulmana. Aallon vaihekulma kuvaa kuinka monta kierrosta lähdeaalto on tehnyt. Aaltoyhtälön kx-osa kuvaa aallon kuljettua pituutta. Koko (ωt - kx + φ) aaltoyhtälön osa kuvaa aallon sijainnin lähtökohdasta samoin kuin siirtymää tasapainopisteestä.

Mikä on vaihesiirto?

Vaiheensiirto on muutos vaihekulmassa. Tämä voi tapahtua monista ulkoisista syistä. Ensinnäkin tarvitaan selkeää ymmärrystä kovasta heijastuksesta, jotta ymmärretään vaihesiirron yleisin tekijä. Kun aalto (oletetaan valo) kulkee väliaineessa, jonka taitekerroin on n₁ heijastuu väliaineesta, jonka taitekerroin on suurempi kuin n₁, aallon kulma siirtyy 180 astetta. Tämä on vaihesiirto, joka liittyy reflektointiin. On tärkeätä huomata, että taitokset eivät luo vaihesiirtoa. Kun aalto kulkee väliaineella, aallon vaihe riippuu itse väliaineesta. Aallon todellinen pituus kerrottuna väliaineen taitekertoimella tunnetaan valonsäteen optisena reitin pituutena.