La diferencia de fase entre dos puntos de una onda, a menudo medida tras la reflexión o la transmisión a través de un medio.El desfase es el cambio en la fase de una onda—la posición de su ciclo respecto a un punto de referencia—después de que interactúa con un medio, se refleja en una superficie o recorre una cierta distancia. Se mide en grados o radianes, donde un ciclo completo equivale a 360° o 2π radianes. Los desfases son fundamentales en los fenómenos ondulatorios: determinan los patrones de interferencia, el funcionamiento de lentes y prismas, y el comportamiento de la luz en fibras ópticas. En física, los desfases no son solo una curiosidad; codifican información sobre el medio que ha atravesado la onda, como su espesor, índice de refracción o incluso la presencia de un campo gravitatorio.
El concepto de fase fue formalizado a principios del siglo XIX por Augustin-Jean Fresnel y Thomas Young, quienes utilizaron las diferencias de fase para explicar la interferencia y la difracción. El desfase por reflexión fue demostrado experimentalmente por Fresnel en 1823.
Cuando una onda atraviesa un material, su velocidad cambia, alterando la longitud de onda mientras la frecuencia permanece constante. Esto hace que la onda emerja con una fase diferente de la que tendría en el vacío. Por ejemplo, la luz que atraviesa una placa de vidrio se retrasa y su fase se desplaza en una cantidad proporcional al espesor de la placa y a su índice de refracción. La reflexión también puede introducir un desfase: una onda que se refleja en un medio más denso (como la luz que incide sobre vidrio desde el aire) experimenta un cambio de fase de 180°, mientras que la reflexión en un medio menos denso no lo produce. En interferometría, dos ondas que han recorrido caminos diferentes se combinan, y su desfase relativo determina si se suman constructivamente (brillo) o destructivamente (oscuridad).
Los desfases se aprovechan en interferómetros para medir distancias diminutas (por ejemplo, en detectores de ondas gravitacionales como LIGO), en recubrimientos ópticos que controlan la reflexión, y en técnicas de imagen médica como la microscopía de contraste de fase, que visualiza muestras biológicas transparentes.
En el interferómetro de Michelson utilizado por LIGO, un desfase de tan solo 10^-10 radianes—una fracción del diámetro de un protón—es suficiente para detectar la ondulación del espacio-tiempo causada por el paso de una onda gravitacional.
| Δφ | variable | Phase shift — desplazamiento de fase radian |
| λ | variable | Wavelength of light — longitud de onda metre |
| Δn | variable | Change in refractive index — refractive index change |
| L | variable | Path length through medium — longitud metre |
