Matematiksel bir dalga için, faz sabiti size bir dalganın denge veya sıfır konumundan ne kadar yer değiştirdiğini söyler. Herhangi bir yönde duran bir dalga için birim uzunluk başına faz değişimi olarak hesaplayabilirsiniz. Genellikle "phi" kullanılarak yazılır, ϕ. Bir dalganın döngüleri boyunca kaç salınım geçirdiğini hesaplamak için kullanabilirsiniz.
Bir dalganın faz sabitini hesaplamak için, dalga boyu "lambda" λ için 2π/λ denklemini kullanın. Dalga boyu, dalganın tam bir döngüsünün uzunluğudur; örneğin, bir dalga biçimindeki bir "tepe"nin tepesine bir nokta ve bir aynı dalga biçiminde bitişik bir "tepe" üzerindeki özdeş nokta, bu iki nokta arasındaki uzunluk dalga boyu. Faz sabiti zamanla değişmez ve dalganın hareket ettiği eksen boyunca yer değiştirmesini tanımlar.
Konumları olan bir harmonik dalga için tam denklem x ve y zamanla t dır-dir:
y - y0 = Bir günah (2πt/T ± 2πx/λ + ϕ)
hangisinde y0 bu y pozisyon x = 0 ve t = 0, bir genlik, T periyot ve "phi" ϕ faz sabitidir.
Bu sinüzoidal dalga için, periyot
Faz Sabiti ve Faz Farkı
Dalganın hızını dalga boyu zaman frekansı v = fλ ile çarparak hesaplayabilseniz de, hızı iki faz arasındaki fark olarak da hesaplayabilirsiniz. İki farklı çift için x ve t, aşamaları yazabilirsiniz ϕ1 ve ϕ2 2πt olarak1/T ± 2πx1/λ + ϕ ve 2πt2/T ± 2πx2/λ + ϕ.
Bir fazı diğerinden çıkarmak ve yeniden yazmak size 2π(t) verir.2 - t1)/T ± 2π(x1 -x2)/λ = 0, "delta" ile yazılabilir Δx ve Δt sırasıyla konum ve zamandaki değişiklikler için. Bu size 2πΔt/T ± 2πΔx/λ = 0 verir.
Denklemin her iki tarafını da 2π ve Δx/Δt = ∓λ/T elde etmek için yeniden düzenleyin. Δx/Δt hız olduğundan (v), bir dalganın her iki yöndeki hızı için λ/T veya λf elde edersiniz (- veya + ile verilir).
Tbis türetme, bilim adamlarının ve mühendislerin iki dalga arasındaki faz farkını iki dalganın birbirinden ne kadar uzakta olduğunu veya birbirlerine göre ne kadar hızlı olduklarını belirlemek bir diğeri. Sonar ve ekolokasyon teknolojilerinde, su veya hava gibi farklı ortamlardan geçen ses dalgaları, bilim adamlarının su altındaki nesnelerin yerlerini bulmasını sağlar.
Faz Sabiti için Excel Formülü
Bir dalga hakkında çok miktarda veriye sahipseniz, faz sabitlerini belirlemede Microsoft Excel'in hesaplama yöntemlerini kullanabilirsiniz. Her değişkeni bir Excel elektronik tablosundaki belirli bir sütuna atayın ve bunları, yer değiştirmeyi hesaplamak için son bir sütun oluşturmak için kullanın. Dalganın dalga boyunu biliyorsanız, faz sabitini 2π/λ_._ olarak hesaplayabilirsiniz.
Faz sabiti farklı dalgalar arasında değişebileceğinden, farklılıkları karşılaştırmak için Excel'deki formülü kullanmak yararlı olur. Yüzde farkı formülü bunu yapmanın bir yöntemidir.
Faz sabiti birden fazla dalga boyunca değişiyorsa, faz sabitlerini toplayarak genel toplam yer değiştirme yüzdesini hesaplamak için bir Excel formülü de kullanabilirsiniz. Daha sonra bunu ortalama dalga fazı sabitini elde etmek için sahip olduğunuz dalga sayısına bölebilirsiniz. Ardından, her dalganın ortalamadan ne kadar farklı olduğunu ortalamaya bölerek bir Excel yüzde farkı formülü kullanabilirsiniz.