Cambio de fase por reflexion

Fase de reflexión en la evaluación

Cuando las ondas luminosas se reflejan en la superficie de un medio con un índice de refracción mayor que el del medio en el que viajan, su fase cambia 180 grados. 1] Una onda luminosa que viaja por el aire y se refleja en una barrera de vidrio sufrirá un cambio de fase de 180º, mientras que la luz que viaja por el vidrio y se refleja en un límite de aire no sufrirá un cambio de fase. En consecuencia, los límites ópticos se expresan normalmente como un par ordenado (aire-vidrio, vidrio-aire), indicando el material del que sale y al que entra la luz.
El término «fase» se refiere a la fase de las oscilaciones del campo eléctrico, no a las del campo magnético (el campo eléctrico cambiará de fase en 180 grados, mientras que el campo magnético cambiará de fase en 0 grados). Cuando la reflexión se produce en una interfaz de menor índice de refracción, ocurre lo contrario). [tres] Esto también se refiere a la incidencia casi normal: el cambio de fase para la luz polarizada p que se refleja en el vidrio con un ángulo de reflexión superior al ángulo de Brewster es de 0°. La interferencia de la película delgada está influenciada por los cambios de fase que se producen como resultado de la reflexión.

Cambio de fase en la reflexión del sonido

Dado que las ondas incidente y reflejada deben anularse mutuamente en el punto de reflexión de la superficie reflectante al 100%, las amplitudes totales deben ser iguales a cero. Esto se debe a que, por definición, no existe ninguna onda más allá de la superficie reflectante al 100%. Es un estado límite.
Dependiendo de las propiedades de la superficie en la que se reflejan, las reflexiones de las ondas longitudinales pueden tener un cambio de fase o no. Por ejemplo, no hay cambio de fase cuando una onda sonora rebota en una superficie dura. Como la impedancia acústica de una pared sólida es mucho mayor que la del aire, las presiones de las ondas incidentes y reflejadas se suman en la superficie. Cuando las ondas acústicas pasan de un sólido o del agua al aire, se reflejan en la dirección opuesta, provocando una inversión de fase en la interfaz.
Las ondas estacionarias se producen durante un número impar de cuartos de onda en un tubo resonante abierto por un extremo, por lo que la reflexión en el extremo cerrado no tiene una transición de fase, pero la fase de la reflexión en el extremo abierto se invierte, creando un nulo.

Significado de la fase de reflexión

Hay dos campos en el lado de incidencia: incidente y reflejado. Por las condiciones de continuidad, la suma de estos dos debe tener la misma fase que la onda transmitida. Cuando escribes las condiciones de contorno para las componentes tangencial y normal, te darás cuenta de que la única forma de mantener la continuidad es que las ondas incidente y transmitida estén en fase, mientras que la onda reflejada puede estar exactamente en fase o desfasada, dependiendo de si las ondas atraviesan un aumento o disminución del índice de refracción.
La continuidad de las condiciones de contorno existe por diversas razones físicas para varias ondas, pero las condiciones suelen ser idénticas. No solemos encontrarnos con campos en la naturaleza que tengan una transición repentina y discontinua.
Cuando la luz (o cualquier onda en general) viaja de un medio a otro, parte de la energía de la onda se «refracta» (se dobla) hacia el primer medio (en el mismo ángulo que la onda incidente).

Ondas con cambio de fase

Esta es una característica de las ondas en general. Las ondas se invierten de fase cuando se reflejan en un punto pinzado (como las ondas que corren por una cuerda que se pellizca con fuerza en un punto). La explicación de esto es el principio de superposición y el requisito de que la amplitud en el punto pinzado sea cero. La amplitud de la oscilación en todos los puntos debe ser igual al número de las ondas reflejadas y transmitidas, por lo que la onda reflejada debe invertirse en fase para anular la onda entrante.
La acción de las ondas que pasan de una cuerda menos masiva a una más masiva presenta esta propiedad. Como la cuerda más masiva no responde tan rápidamente a la fuerza de tensión, la amplitud de oscilación en el punto de contacto es menor que la amplitud de la onda entrante, la reflexión tiene la fase opuesta en este caso. Esto significa que la onda reflejada debe cancelar parte de la onda entrante (debido a la superposición), y se refleja en fase.
Cuando una onda viaja de una cuerda más masiva a otra menos masiva, esta última reacciona con menos energía, lo que da lugar a una derivada más plana en el extremo oscilante. Esto significa que la onda reflejada se refleja en fase con la onda entrante, cancelando la derivada espacial de la onda en lugar de reducir su amplitud.