在行波上,每個質點都以自己的步調振動着。以橫波為例,波中不同質點的運動有甚麼分別呢?若您對中質點的運動模式不了解,可先看:
在的波於不同位置設質點 A 至 I 的標示。現只考慮在一波長距離內,如 A 至 H,這裡每個質點的步調都不一致、速度亦不同;沒有兩個或以上的質點於同一刻到達最高點或最低點。在物理學上,會說這些質點(A 至 H)的 相位 (phase) 或 "相" 不同。或者說:
※※※ 質點 A 至 H 的振動是 異相 (out of phase) 的 ※※※
我們可從中選兩質點,比較它們的運動:
總結來說,的波傳播時,質點 A 和 B 的位移並不時時相同,兩者的速度永不相等(見)。在這情況下,便可說該兩顆質點的振動步調不一致、或振動不同步、或相位不同,亦可以說:
※※※ 質點 A 和 B 的振動有 相位差 或 "相差" (phase difference) ※※※
若想了解相位更多,可參考這裡。
如果裡一週期內的質點(A 至 H)異相,那麼,一週期外就會出現相位相同的質點嗎?再者,在那些異相的質點(A 至 H),當中有何特性嗎?這裡將要介紹兩個概念:同相 (in phase) 和反相 (antiphase)。我們選取了兩組各兩顆質點,於下方分別討論每組的運動:
比較裡質點 A 和質點 I 的運動:
的比較顯示,波傳播之際:
換言之,質點 A 和 I 的振動總是同上同落、步調一致。物理學上會說質點 A 和質點 I 的振動是:
【同相】:質點 A 和 I 任何時候速度相等、位移也相等。
從中可見,只要兩個質點的平衡位置相距一個波長 (\(\lambda \)),這兩質點的振動就是同相。試想想,除了一個波長外,還有哪些質點對的平衡位置相距也會形成它們是同相的?答:
當一對質點是 同相 時,它們的:
平衡位置相距 \(n\) \(\lambda \),其中 \(n\) 為整數。
比較裡質點 A 和質點 E 的運動:
的比較有以下發現:
這兩個質點的振動總是一上一落、步調相反(即 \(180{}^\circ \) 異相)。物理學上會說質點 A 和質點 E 的振動是:
【反相】:質點 A 和 E 任何時候的速度方向相反、位移也方向相反。
從中可見,只要兩個質點平衡位置之間距離,等於波長一半 (½\(\lambda \)),這兩質點的振動便是反相。試想想,除了半波長外,還有哪些質點對的平衡位置相距也會形成它們是反相的?答:
當一對質點是 反相 時,它們的:
平衡位置相距 (\(n\) + ½) \(\lambda \),其中 \(n\) 為整數。