მათემატიკური ტალღისთვის, ფაზის მუდმივი გიჩვენებთ რამდენად გადაადგილებულია ტალღა წონასწორობიდან ან ნულოვანი პოზიციიდან. შეგიძლიათ გამოთვალოთ, როგორც ფაზაში ცვლილება ერთეული სიგრძისთვის ნებისმიერი მიმართულებით მდგომი ტალღისთვის. ეს ჩვეულებრივ იწერება "phi" - ს გამოყენებით ϕ. შეგიძლიათ გამოიყენოთ იმის გამოსათვლელად, თუ რამდენი რყევა განიცადა ტალღამ ციკლების განმავლობაში.
ტალღის ფაზის მუდმივის გამოსათვლელად გამოიყენეთ განტოლება 2π / λ ტალღის სიგრძის "lambda" λ. ტალღის სიგრძე არის ტალღის სრული ციკლის სიგრძე; მაგალითად, თუ მოათავსებთ წერტილს ტალღის ფორმის "მწვერვალის" თავზე და სხვა წერტილს ან იდენტურია იმავე ტალღის ფორმის მიმდებარე "მწვერვალზე", სიგრძე ამ ორ წერტილს შორის არის ტალღის სიგრძე ფაზის მუდმივი არ იცვლება დროთა განმავლობაში და იგი აღწერს ტალღის გადაადგილებას ღერძის გასწვრივ, რომელსაც ის გადის.
ჰარმონიული ტალღის სრული განტოლება პოზიციებით x და y დროთა განმავლობაში ტ არის:
y - y0 = ცოდვა (2πt / T ± 2πx / λ + ϕ)
Რომელშიც y0 არის y პოზიცია x = 0 და t = 0, ა არის ამპლიტუდა, T არის პერიოდი და "phi" ϕ ფაზის მუდმივია.
ამ სინუსოიდული ტალღისთვის, პერიოდი თ = 1 / f სიხშირისთვის (ვ), რაც ტალღის რამდენი ციკლი გადის წამში მოცემულ წერტილზე. მარცხენა მხარე y - y0 არის ტალღის გადაადგილება y მიმართულება საწყისი პოზიციიდან და ფრჩხილებში მნიშვნელობა 2πt / T ± 2πx / λ + ϕ არის ფაზა.
ფაზის მუდმივი და ფაზური სხვაობა
მიუხედავად იმისა, რომ შეგიძლიათ გამოთვალოთ ტალღის სიჩქარე მისი ტალღის სიგრძის დროის სიხშირის გამრავლებით, v = fλ, თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამოთვალოთ სიჩქარე, როგორც სხვაობა ორ ფაზას შორის. ორი განსხვავებული წყვილისთვის x და ტ, შეგიძლიათ ფაზების დაწერა ϕ1 და ϕ2 როგორც 2πt1/ T π 2πx1/ λ + ϕ და 2πt2/ T π 2πx2/λ + ϕ.
ერთი ფაზის მეორის გამოკლება და გადაწერა შეგიძლიათ 2π (t.)2 - ტ1) / T ± 2π (x1 - x2) / λ = 0, რომელიც შეიძლება დაიწეროს "დელტასთან" ერთად Δx და Δt შესაბამისად პოზიციისა და დროის ცვლილებებისთვის. ეს გაძლევთ 2πΔt / T ± 2πΔx / λ = 0.
განტოლების ორივე მხარე გაყავით 2π და გადაალაგეთ, რომ მიიღოთ Δx / Δt = ∓λ / T. რადგან Δx / Δt არის სიჩქარე (ვ), თქვენ დასრულდება λ / T ან λf ტალღის სიჩქარის ორივე მიმართულებით (მოცემულია - ან +) - ით.
თბისის წარმოება ნიშნავს, რომ მეცნიერებსა და ინჟინრებს შეუძლიათ გამოიყენონ ფაზური სხვაობა ორ ტალღას შორის იმის განსაზღვრა, თუ რამდენად დაშორებულია ორი ტალღა ერთმანეთისგან ან რამდენად სწრაფია ისინი ერთის მიმართ სხვა სონარისა და ექოლოკაციის ტექნოლოგიებში, ხმის ტალღებმა სხვადასხვა საშუალებებით, მაგალითად, წყლის ან ჰაერის საშუალებით, მეცნიერებს საშუალება მისცეს გაერკვნენ, თუ სად მდებარეობს წყალში არსებული ობიექტები.
Excel ფორმულა მუდმივი ფაზისთვის
თუ ტალღის შესახებ დიდი რაოდენობით მონაცემები გაქვთ, შეგიძლიათ გამოიყენოთ Microsoft Excel- ის გაანგარიშების მეთოდები ფაზის კონსტრუქციის განსაზღვრისას. მიუთითეთ თითოეული ცვლადი Excel ცხრილის სპეციფიკურ სვეტზე და გამოიყენეთ მათი გადაადგილების გამოსათვლელი საბოლოო სვეტის შესაქმნელად. თუ იცით ტალღის ტალღის სიგრძე, შეგიძლიათ გამოთვალოთ ფაზის მუდმივი, როგორც 2π / λ _._
იმის გამო, რომ ფაზის მუდმივი შეიძლება განსხვავდებოდეს სხვადასხვა ტალღებს შორის, გამოსადეგია ფორმულის გამოყენება Excel- ში, განსხვავებების შედარებისთვის. პროცენტული სხვაობის ფორმულა ამის ერთ-ერთი მეთოდია.
თუ ფაზის მუდმივა განსხვავდება მრავალი ტალღის მიხედვით, ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ Excel ფორმულა, რომ გამოთვალოთ გრანდიოზული მთლიანი გადაადგილების პროცენტული მაჩვენებელი ფაზის მუდმივების ჯამით. ამის შემდეგ შეგიძლიათ გაყოთ ტალღების რაოდენობაზე, რომ მიიღოთ საშუალო ტალღის ფაზის მუდმივა. ამის შემდეგ, შეგიძლიათ გამოიყენოთ Excel პროცენტული სხვაობის ფორმულა, რომ გაყოთ მნიშვნელობა, თუ რამდენად განსხვავდება თითოეული ტალღა საშუალოზე საშუალოზე.