複数の波が同じ場所で重なり合うとき、位相の関係性によって劇的な変化が生じます。この複数の波におけるタイミングのズレ幅を「位相差」と呼び、重なり合って合成波が作られる現象を「波の干渉」といいます。
波の干渉には、大きく分けて次の2つの決定的なパターンが存在します。
1. 同相(In-Phase / インフェーズ)
2つの波の山と山、谷と谷のタイミングが完全に一致している状態(位相差が0度)を指します。このとき波は「強め合いの干渉」を起こし、波の高さ(振幅)は単純に足し合わされて2倍の大きさになります。音であれば音量が倍増し、光であれば明るさを増します。
2. 逆相(Out-of-Phase / アンチフェーズ)
一方の波が山の頂点(90度)にあるとき、もう一方が谷の底(270度)にある状態、すなわち位相差が180度(半周期)ズレている状態を指します。このとき波同士は「弱め合いの干渉」を起こし、プラスとマイナスが相殺されて波が消滅します。
日常のブランコに例えると、背中を押すタイミングを相手の揺れにぴったり合わせるのが「同相(スピードアップ)」であり、向かってくるブランコを正面から受け止めて止めてしまうのが「逆相(打ち消し)」です。