Desfase

Desfase ente dos ondes ye la diferencia ente les sos dos fases. Davezu, esta diferencia de fases, mídise nun mesmu intre pa les dos ondes, pero non siempres nun mesmu llugar del espaciu.

Midida

Puede midise'l desfase como:

• Un ángulu (en radianes o en graos o entá en xiros).
• Un tiempu (en segundos o como un múltiplu o una fraición del periodu).
• Una distancia (en metros o como un múltiplu o una fraición del llonxitú d'onda).

La noción de desfase nun se llinda a les ondes sinusoidales. Pue falase de desfase de cualquier tipu d'onda o fenómenu periódicu. Nel casu d'ondes o fenómenos de periodu distintu, el desfase pue escarecer d'interés.

Pa los fenómenos non periódicos, namái puede falase de meyora o retardu.

Descripción matemática

Nel casu de dos ondes sinusoidales, d'igual pulsación ${\displaystyle \scriptstyle {\omega }}$, representaes matemáticamente como:

${\displaystyle y_{1}=A_{1}\cos(\omega t-kx_{1}+\varphi _{1})}$

y

${\displaystyle y_{2}=A_{2}\cos(\omega t-kx_{2}+\varphi _{2})}$,

el desfase ${\displaystyle \scriptstyle {\Delta \varphi }}$ nel intre ${\displaystyle \scriptstyle {t}}$ ye:

${\displaystyle \Delta \varphi =(\omega t-kx_{2}+\varphi _{2})-(\omega t-kx_{1}+\varphi _{1})}$

Compruébase que si los dos ondes tienen la mesma frecuencia y que les posiciones nun camuden, el desfase queda constante.

Sicasí, si les frecuencies nun son iguales, el desfase camuda col tiempu. Esi casu produzse nos batimientos.

Si ${\displaystyle \scriptstyle {\Delta \varphi }}$ ye positivu, la onda 2 ta en meyora con al respeutive de la onda 1. Y si ${\displaystyle \scriptstyle {\Delta \varphi }}$ ye negativu, la onda 2 ta en retardu con al respeutive de la onda 1.

Desfase amenorgáu

Na mayoría de los casos, el desfase que cunta ye'l desfase dientro d'un mesmu periodu (una sinusoide ye idéntica a ella mesma movida d'un númberu enteru de llonxitúes d'onda o de periodos). Podemos sumar o restar ${\displaystyle \scriptstyle {2\pi }}$ a ${\displaystyle \scriptstyle {\Delta \varphi }}$ tantes vegaes como seya necesariu pa llograr un desfase inferior a ${\displaystyle \scriptstyle {2\pi }}$. Aína asina quédanos una ambigüedá: una señal en meyora de fase de 350° ye idéntica a una señal con 10° de retardu. Podemos, arbitrariamente, sumar o restar ${\displaystyle \scriptstyle {2\pi }}$ suplementarios a ${\displaystyle \scriptstyle {\Delta \varphi }}$ pa que'l desfase resultante tea entendíu ente ${\displaystyle \scriptstyle {-\pi }}$ y ${\displaystyle \scriptstyle {+\pi }}$. Decidimos, de la mesma manera arbitraria, que los desfases negativos correspuenden a un retardu de fase y los desfases positivos a una meyora de fase. Pero nun escaezamos qu'esi retardu o meyora convencional nun correspuende necesariamente a la realidá física.

Dos ondes d'igual llonxitú d'onda ${\displaystyle \lambda }$ con un desfase de ${\displaystyle \phi }$.

Na diagrama de derecha, el desfase val ${\displaystyle \phi =\textstyle {2\pi {\frac {\tau }{T}}}}$, onde T ye'l periodu de la onda y ${\displaystyle \textstyle {\tau }}$ el retardu de la curva verde con al respeutive de la colorada (en segundos).

Casos particulares

Con esta convención, si'l desfase val ${\displaystyle \scriptstyle {\phi }}$, estremamos tres casos particulares:

• ${\displaystyle {\phi =0}\,}$ les dos ondes tán en fase.
• ${\displaystyle {\phi =\pm \pi }}$ les dos ondes tán n'oposición de fase.
• ${\displaystyle {\phi =\pm \textstyle {\pi \over 2}}}$ les dos ondes tán en cuadradura.

Si se toma la onda negra como referencia, la onda azul ta en fase y l'onda colorada ta n'oposición de fase.

Si se toma la onda negra como referencia, la onda azul ta en meyora de fase y en cuadradura. La onda colorada ta en retardu y en cuadradura.

Curiáu coles ascises

Les curves de riba tán trazaes en función del tiempu. Les de baxo tán trazaes en función de la posición x.

Nel dibuxu de derecha, les curves de riba tán representaes en función del tiempu. El tiempu, n'ascisa, aumenta escontra la derecha: el pasáu ta a la esquierda y el futuru a la derecha. La curva negra pasa pela so cresta un poco primero que la curva colorada. Esto ye, la curva colorada ta en retardu con al respeutive de la negra.

Nes curves d'abaxo, l'ascisa ye la posición x. Eso correspuende a la "fotografía" de les ondes a un momentu. Cuando'l tiempu avanza, les ondes muévense escontra la derecha. Nun sitiu cualesquier, la cresta de la curva colorada va llegar enantes que la cresta de la curva negra. Esto ye, la curva colorada ta en meyora con al respeutive de la curva negra.