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Phase

 

[französisch, von griechisch phásis »Erscheinung«, »Aufgang eines Gestirns«] die, -/-n,  

 1) allgemein: Abschnitt, Stufe innerhalb einer stetig verlaufenden Entwicklung oder eines zeitlichen Ablaufs.

 

 2) Astronomie: die durch die unterschiedlichen Stellungen zu Erde und Sonne wechselnde Lichtgestalt nicht selbstleuchtender Himmelskörper (Mond, Planeten, Planetoiden). Von den Planeten durchlaufen nur die unteren Planeten Merkur und Venus wie der Mond alle Phasen oder Lichtgestalten. Von den äußeren Planeten zeigt nur der Mars einen schwachen Phasenwechsel.

 

 3) Elektrotechnik: früher, im technischen Sprachgebrauch zum Teil noch heute übliche Bezeichnung für die Strombahnen eines Mehrphasenstromsystems. Die Verwendung von »Phase« in diesem Sinn zur Bezeichnung von Gegenständen wird nach DIN nicht mehr empfohlen. (Drehstrom)

 

 4) Schwingungslehre: Schwingungsphase, der augenblickliche Schwingungszustand eines schwingenden Systems (Schwingungen), gekennzeichnet durch den Phasenwinkel ϕ, das Argument der Schwingungsfunktion. Bei einer harmonischen Schwingung konstanter Amplitude x̂ und konstanter Kreisfrequenz ω = 2π / T (T Schwingungsperiode) der Form x (t) = x̂ · sin (ωt + ϕ₀) bezeichnet man das Argument der Sinusfunktion ϕ = ωt + ϕ₀ als Phase oder Phasenwinkel. Der Phasenwinkel im Anfangszustand (zur Zeit t = 0) heißt Nullphasenwinkel ϕ₀ oder Phasenkonstante. Unterscheiden sich zwei Sinusgrößen gleicher Frequenz durch ihre Nullphasenwinkel, dann sind sie gegeneinander phasenverschoben. Die Differenz Δϕ der Nullphasenwinkel heißt Phasenverschiebungswinkel. Die dem Phasenwinkel ϕ entsprechende Zeit t = ϕ / ω heißt Phasenzeit, die dem Nullphasenwinkel gemäß t₀ = ϕ₀ / ω zugeordnete Zeit t₀ Nullphasenzeit. - Beispiele für Sinusgrößen x (t) sind die Augenblickswerte von Spannung (u) und Strom (i) bei sinusförmigem Verlauf, u (t) = û cos (ωt + ϕ_u) und i (t) = î cos (ωt + ϕ_i); dabei sind ϕ_u und ϕ_i die Nullphasenwinkel der Spannung und des Stromes, ϕ = ϕ_u — ϕ_i ist der Phasenverschiebungswinkel der Spannung gegen den Strom (Wirkleistung).

 

Da Wellen im Unterschied zu Schwingungen nicht nur zeitlich, sondern auch räumlich periodisch sind, bezeichnet die Phase in der Wellenlehre das Argument der Funktion, die den Zustand einer Welle zu jeder Zeit und an jedem Ort festlegt. Bei (ebenen) Sinuswellen erhält der Phasenwinkel deshalb einen zusätzlichen Term: ϕ = ωt + kx + ϕ₀. Dabei ist k = 2 π / λ die Kreiswellenzahl (λ Wellenlänge).

 

 5) statistische Mechanik: Gesamtheit der Orts- und Impulskoordinaten eines Teilchens oder Teilchensystems; der Phase entspricht ein Punkt im Phasenraum.

 

 6) Thermodynamik: homogene (d. h. makroskopisch gleichartige), durch deutliche Grenzflächen (Phasengrenzen) abgegrenzte, physikalisch unterscheidbare Zustandsform der Materie in einem heterogenen System, z. B. die nebeneinander bestehenden Aggregatzustände (feste, flüssige, gasförmige Phase) eines Stoffes, die ferromagnetische und supraleitende Phase bestimmter Metalle, die suprafluide Phase von flüssigem Helium oder die verschiedenen Modifikationen eines Festkörpers. (Phasenübergang)

Phase,

 bei Signalen: Lageverschiebung zwischen zwei Signalen gleicher Frequenz. Sie drückt aus, wie weit ein Signal dem anderen vorausläuft. Die Verschiebung wird als Winkel angegeben, und zwar bezogen auf eine vollständige Schwingung (eine Periode), die gleich 360 Grad gesetzt wird. Zwei Signale sind gegenläufig, wenn der Phasenwinkel bei 180 Grad liegt.

Phase,

 Materialwissenschaft: ein Zustand in einer Flüssigkeit, einem Stoffgemisch o. Ä., der sich durch bestimmte physikalisch-chemische Eigenschaften von anderen vergleichbaren Zuständen unterscheidet. Auch Bereiche innerhalb eines Gemischs, in denen alle Partikel einen gleichen derartigen Zustand einnehmen, werden als Phase bezeichnet (»flüssige Phase«, »Gasphase«). Bei Flüssigkristallen gibt es eine Reihe von Phasen mit verschiedenartigen Molekülanordnungen, die bei Anliegen eines äußeren elektrischen Felds unterschiedliches optisches Verhalten zeigen, etwa die smektische oder die verdreht-nematische (engl. twisted nematic, Abk. TN) Phase. Ein weiteres Beispiel sind wieder beschreibbare magnetooptische Datenträger (Phase-Change-Laufwerk), bei denen der Wechsel zweier Phasen mit unterschiedlichem Reflexionsvermögen die binäre Information enthält.