平面波

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在三維空間裏，一個平面波的波前是互相平行的無限寬廣的平面，傳播的方向垂直於波前。平面波這名詞時常用來形容，在空間裏的一個局部區域，近似於平面波的波。例如，發射無線電波的天線，一個局部區域的波源，發射出的電磁波，在遠處，可以近似為平面波。同樣地，在光學為正確的範圍內（也就是說，在一個純介質內，傳播的距離超長於波長），射線區域性地對應於近似平面波。

用數學來表達，一個平面波的函數是波方程的解答。平面波的函數的形式為：

；

其中， 是虛數單位， 是波數， 是角頻率， 是複值的振幅。

取複函數的實部，則可以得到其物理意義。

這波函數是純量的波方程的解答。對於向量的波方程，像描述在彈性固體內的電磁波或機械波的波方程，解答也很類似：

；

其中，振幅 是向量。

横波的振幅向量垂直於波數向量（例如，傳播於均向性介質的電磁波）。縱波的振幅向量平行於波數向量（例如，傳播於氣體或液體的聲波）。

[编辑] 參考文獻

• J. D. Jackson, Classical Electrodynamics (Wiley: New York, 1998 )。