Fase (onda)

En un movimiento armónico simple; A es la amplitud y T es el período, dados dos instantes $\scriptstyle t_1$ y $\scriptstyle t_2$, tales que $\scriptstyle t_1 - t_2 = 2k\pi, k\in \mathbb{Z}$ presentan la misma fase de la onda.

La fase indica la situación instantánea en el ciclo, de una magnitud que varía cíclicamente.

La fase es la fracción del periodo transcurrido desde el instante correspondiente al estado tomado como referencia.

Representación matemática

En el caso de una onda sinusoidal que avanza en el sentido de los x crecientes, si $\scriptstyle{A_\circ}$ es la amplitud, $\scriptstyle{\omega}$ la pulsación (en radianes por segundo), k el número de onda (en 1/m), t el tiempo (en segundos) y x la posición (en metros), podemos escribir:

$A(x,t) = A_0 \cos(k x - \omega t + \varphi_0)\,$

El ángulo de fase de esta onda es el argumento $\scriptstyle \varphi = (kx -\omega t +\varphi_0)$ en el caso general toda onda estacionaria puede representarse mediante una función del tipo:

$\mathbf{A}(\mathbf{r},t) = \mathbf{A}_0(\mathbf{r}) \cos(\mathbf{k} \cdot \mathbf{r} - \omega t + \varphi_0)$

Y en ese caso general la fase es el argumento de la función que contiene la dependencia del tiempo es la fase $\scriptstyle \varphi = (\mathbf{k} \cdot \mathbf{r} -\omega t + \varphi_0)$, siendo $\scriptstyle \varphi_0$, la fase inicial.

No se puede determinar el ángulo de fase de una onda basándose en una sola medida de la onda. Midiendo los valores en función del tiempo o de la posición, se puede deducir el ángulo de fase, pero con una indeterminación de un múltiplo entero de $\scriptstyle{2\pi}$.

En realidad, el valor del ángulo de fase no es muy útil. El valor realmente útil es la diferencia de fase o desfase entre dos sitios, dos instantes o dos ondas.

Véase también

• Onda
• Desfase
• Interferencia