位相シフトと位相角

位相シフトと位相角は波動の重要な要素であり、本稿では位相シフトと位相角の定義、類似点、相違点を紹介する。

位相角とは何ですか？

位相角を理解するためには、まず波の基本的な振る舞いを理解する必要がある。ここで、Y(x)はy軸上の点xの変位、Aは波の振幅、ωは波の角周波数、tは時間、kは波のベクトル、または波数、xはx軸上の値である。波の位相は、いくつかの方法で解釈することができます。最も一般的なのは、（ωt-kx）波の一部である。t=0、x=0では位相も0であることがわかる。ωtは時間tで波源が回転した総回転数、（ωt-kx）は波源が回転した総角度である。上記の揺らぎ式は、変位と速度がゼロの正弦波のみに適用されます。揺らぎ方程式をより発展させた形で、Y(x) = sin(ωt-kx + φ)と書くことができる。φは波の初期位相である。ωt+φは、波の位相角と考えることができます。波の位相角は、源流波が何回回転したかを表す。波動方程式のkxの部分は、波の伝搬の長さを表しています。波動方程式の完全な（ωt - kx + φ）部分は、原点からの波の位置と平衡点からの変位を記述しています。

位相差とは何ですか？

位相差とは、位相角が変化することです。これは、さまざまな外的要因によるものです。まず、位相シフトの最も一般的な要因を理解するために、ハードリフレクションを明確に理解する必要があります。屈折率n1の媒質中を伝播する波（光と仮定）が、n1より高い屈折率の媒質で反射されると、波の角度は180度ずれる。これが反射に関わる位相のずれです。ここで重要なのは、屈折では位相のずれが生じないということです。波が媒質中を伝搬するとき、波の位相は媒質そのものに依存する。実際に波が伝播する長さに媒質の屈折率を掛けたものが、光の光学的長さと呼ばれる。