A fase de uma oscilação ou onda é a fração de um ciclo completo correspondente a um deslocamento de um ponto de referência especificado no tempo t = 0. Fase é um domínio de frequência ou conceito de domínio de transformação de Fourier, e como tal, pode ser prontamente entendido em termos de movimento harmônico simples. O mesmo conceito aplica-se ao movimento de onda, visto num ponto no espaço ao longo de um intervalo de tempo ou através de um intervalo de espaço num momento no tempo. O movimento harmônico simples é um deslocamento que varia ciclicamente, como descrito abaixo:

Arquivo:Movimento harmônico simples.png

e descrito pela fórmula:

onde A é a amplitude de oscilação, f é a frequência, t é o tempo decorrido, e é a fase da oscilação. A fase determina ou é determinada pelo deslocamento inicial no tempo t = 0. Um movimento com freqüência f tem período

Duas ambiguidades potenciais podem ser notadas:

• Um é que o deslocamento inicial de é diferente da função seno, ainda assim eles parecem ter a mesma “fase”.
• O ângulo temporal variável ou o seu módulo valor, também é comumente referido como “fase”. Então não é uma condição inicial, mas sim uma condição que muda continuamente.

O termo fase instantânea é usado para distinguir o ângulo tempo-variante da condição inicial. Também tem uma definição formal que é aplicável a funções mais gerais e define sem ambiguidade a fase inicial de uma função em t=0. Ou seja, seno e cosseno têm inerentemente fases iniciais diferentes. Quando não se afirma explicitamente o contrário, a co-seno deve ser geralmente inferida. (ver também phasor)

Desvio de fase

Arquivo:Desvio de fase.png

é às vezes referido como um deslocamento de fase, porque representa um “deslocamento” de fase zero. Mas uma mudança em é também referida como uma mudança de fase.

Para sinusoídeas infinitamente longas, uma mudança em é o mesmo que uma mudança no tempo, tal como um atraso de tempo. Se for atrasado (time-shifted) por de seu ciclo, ele se torna:

{\i1}displaystyle x(t-{\i1}begin{\i}{matrix}{\i}frac {\i}{\i1}end{matrix}T){\i}2131>	>9413>{\i1}displaystyle =Acdot {\i f(t-{\i1}begin{\i}{matrix}{\i1}frac {\i}T)+theta9327

cuja “fase” é agora teta -begin{matrix}{2}frac {2}end{matrix}9.931> Foi deslocado por displaystyle

File:Sine waves same phase.svg

Arquivo:Ondas sinusoidais fase diferente.svg

Arquivo:Ilustração de mudança de fase.png

Dois osciladores que têm a mesma frequência e fases diferentes têm uma diferença de fase, e diz-se que os osciladores estão fora de fase uns com os outros. A quantidade pela qual tais osciladores estão fora de fase uns com os outros pode ser expressa em graus de 0° a 360°, ou em radianos de 0 a 2π. Se a diferença de fase for de 180 graus (π radianos), diz-se que os dois osciladores estão em anti-fase. Se duas ondas em interação se encontrarem num ponto em que estejam em fase antifásica, então ocorrerá interferência destrutiva. É comum que ondas eletromagnéticas (luz, RF), acústicas (som) ou outras energias se sobreponham no seu meio de transmissão. Quando isso acontece, a diferença de fase determina se elas se reforçam ou enfraquecem umas às outras. O cancelamento completo é possível para ondas com amplitudes iguais.

Por vezes é usado o tempo (em vez do ângulo) para expressar posição dentro do ciclo de uma oscilação.

• Uma diferença de fase é análoga a dois atletas correndo ao redor de uma pista de corrida na mesma velocidade e direção, mas começando em posições diferentes na pista. Eles passam um ponto em instantes diferentes no tempo. Mas a diferença de tempo (diferença de fase) entre eles é uma constante – igual para cada passagem, pois eles estão na mesma velocidade e na mesma direção. Se estivessem a velocidades diferentes (frequências diferentes), a diferença de fase só reflectiria posições de partida diferentes.
• Medimos a rotação da terra em horas, em vez de radiantes. E, portanto, os fusos horários são um exemplo de diferenças de fase.

Componentes em fase e quadratura (I&Q)

O termo em fase também é encontrado no contexto de sinais de comunicação:

e:

displaystyle A(t)cdot {\i1}I(t)cdot {\i}cdot {\i}cdot {\i}sin(2) ft}sin(2) Q(t)cdot {\i1}cdot {\i1}cos esquerdo(2\i ft+begin{\i}frac {\i}{2\i}end{\i1}displaystyle f,{\i}80401> representa uma frequência portadora, e displaystyle I(t){\i}stackrel {\i}mathrm A(t)cdot,|cos,|995>

e representam uma possível modulação de uma onda portadora pura, por exemplo: A modulação altera o componente original {\i1}estilo de exibição em (963), e cria um componente (novo) {\i1}estilo de exibição em (1.873), como mostrado acima. O componente que está em fase com o suporte original é referido como o componente em fase. O outro componente, que é sempre 90° ({\i1}{\i1}displaystyle {\i}{\i1}begin{\i}{\i}frac {\i}{\i}{\i}end{\i} radians) “fora de fase”, é referido como o componente em quadratura.

Coerência de fases

Coerência é a qualidade de uma onda para exibir uma relação de fase bem definida em diferentes regiões de seu domínio de definição.

Na física, a mecânica quântica atribui ondas a objetos físicos. A função de onda é complexa e como seu módulo quadrado está associado à probabilidade de observação do objeto, o caráter complexo da função de onda está associado à fase. Como a álgebra complexa é responsável pelo efeito de interferência marcante da mecânica quântica, a fase das partículas está, portanto, em última instância relacionada ao seu comportamento quântico.