faseverschuiving

Faseverschuiving is het verschil in fasehoek tussen twee sinusvormige signalen met dezelfde frequentie. Als twee signalen X1(t) en X2(t) worden vergeleken, kan X1(t) = A1 cos(ωt) en X2(t) = A2 cos(ωt + φ) worden gebruikt, waarbij φ de faseverschuiving is. De faseverschuiving is gerelateerd aan een tijdvertraging τ via φ = ωτ = 2πfτ; de verschuiving wordt meestal uitgedrukt in radialen of graden en is altijd modulo 2π.

Oorzaken van faseverschuiving zijn onder meer tijdvertraging bij voortplanting door een medium met verschillende voortplantingssnelheid, en de aanwezigheid van reactieve componenten in elektrische circuits. In wisselstroomsystemen leiden capacitive of inductieve impedanties tot een verschuiving tussen spanning en stroom, waardoor φ ontstaat.

In de optica en bij interferentie-experimenten ontstaan faseverschillen door verschillen in padlengte of door verschillende optische eigenschappen van materialen. Het gevolg is variërende interferentiepatronen en afhankelijk van de relatieve fase versterking of uitroeiing van licht.

Faseverschuiving kan een phasor- of complex-vlakrepresentatie krijgen, waarbij elke golf als een vector met hoek φ wordt weergegeven. Metingen kunnen plaatsvinden door interferometrie, crosscorrelatie of door tijdsverschillen te meten met een oscilloscoop.

Belangrijke toepassingen liggen in signaalverwerking, communicatie en regeltechniek, waar de relatieve fase tussen signalen bepalend is voor interferentie, synthesese en de werking van systemen. Een duidelijke interpretatie van faseverschuiving vereist rekening houden met de modulo 2π en met de mogelijk verschillende fasors en vertraagde paden.