物理の位相がわかりません。

質問

位相とは一体何なのですか?
sinαのαとかよく書いてあるのですがわかりません。
2sinαとsinαの位相は同じですか?
位相について教えてください。
お願いします。

回答No.3

maccha_neko

正弦波での角度のずれですけど，正確さを多少犠牲にして平たく言えば「タイミング合ってる？」みたいなものだと思えば良いでしょう。
ですから，「位相」と言った時には必ず時間の要素が入ってきます。
sinα・・といういより，sinωt（ω：角振動数／角周波数），tは時刻・・で考えたほうが良いと思います．
sin(ωt)に対してsin(ωt+α)という具合に「ずれる」わけです。

具体的なイメージとしては隣り合ったブランコに乗っていて，振れる幅は違っていても片方が前に出るときはもう一方も前，一番低くなる時も一緒・・という具合に揃っている状態が「位相が同じ」という風になるわけですね。2sinαとsinαなら振幅が違うだけで位相は同じですね．

他の要素（振れる幅とか周期とか）が合っていても，位相が違えば，たとえば右のブランコが前に出てから少し遅れて左のブランコが出るという具合になるわけです。
円運動で位相を少しずつずらしたのを前から見ると・・chu chu trainですね（笑）

で，正弦波ならこんな風に位相と時間遅れを同じものとして扱っても問題は無い（たとえば，1kHz・・1周期1msの正弦波で，90度位相が遅れているというのと，0.25ms遅れているというのは同じ結果ですよね？）ですが，任意の波形っていうことになると，いったん正弦波の和の形になおして（「フーリエ変換」で検索してみてください）それぞれについて同じ角度分だけずらして足し合わせるということになるので話が違ってきます．
たとえば，先ほどの1kHzと500Hz・・周期1msと2msの正弦波が足された波形について90度位相を進めてやると付けると，それぞれcosになります．これを再び加算してやるわけです．
試しにExcelなどで計算してグラフにしてみると，ずいぶんと違う波形になることが分かるでしょう．更に３つ４つと増えてくると本当に似ても似つかないような波形になってきます．
もし時間遅れなら，単に波が遅れて到達するだけなので波形は同じです．

余談ですが，位相差のおかげでまったく違う波形になってしまったものも音にして聞いてみると同じに聞こえるんですね。

回答No.2

naniwacchi

おはようございます。

#1さんも説明されているように、
正弦波であればその「角度」になるところが位相と呼ばれます。

できれば、「位相」と「変位」の違いを理解しておくとよいでしょう。
図を添付しますが、変位が同じでも位相が違うというときがあります。

同じ高さ（変位）であっても、その後さらに高くなるのか or 低くなるのかの違いを位相は表している。
ということです。

回答No.1

debukuro

位相とは回転角度のようなものです
動径が基線からα回転したときのsinがsinαです
2sinαはsinαの二倍と言うことで位相とは違います
ここでの位相はαです
sinαは位相ではありません