Фаза колебаний

Иллюстрация смещения по фазе. Волны в четверть фазы.

Фа́за колеба́ний — физическая величина, при заданной амплитуде и коэффициенте затухания, определяющая состояние колебательной системы в любой момент времени. Если колебания системы описываются синусоидальным (косинусоидальным) или экспоненциальным законами:

$A\cos(\omega t+\varphi _{0})$,

$A\sin(\omega t+\varphi _{0})$,

$e^{i(\omega t+\varphi _{0})}$,

то фаза колебаний определяется как аргумент периодической функции, описывающей гармонический колебательный процесс ($\omega$— угловая частота, t— время, $\varphi _{0}$— начальная фаза колебаний, то есть фаза колебаний в начальный момент времени t = 0).

Фаза обычно выражается в угловых единицах (радианах, градусах) или в циклах (долях периода):

1 цикл = 2π радиан = 360 градусов.

Строго говоря, этот термин относится только к колебаниям, но его также применяют и к другим периодическим и квазипериодическим процессам.

Если две волны полностью совпадают друг с другом - говорят, что волны находятся в фазе. Если в том месте, где у одной волны находится область высокой плотности, у другой - область низкой плотности. В этом случае говорят, что волны находятся в противофазе. При этом, если волны одинаковые, происходит их взаимное уничтожение (в природе это бывает крайне редко, чаще противофазные волны при наложении сильно искажают звук).

См. также

• Фаза