平面波は3次元波動の最も単純な例である。平面波の等位相面(ある時刻に一定の位相をもつ面)は、伝搬方向に垂直な平面となる。

3次元空間中の任意点の位置ベクトルをrとすると、

2.38-0
ここで、iˆ, jˆ, kˆはそれぞれ、直交座標x, y, z方向の基本ベクトルである(図(a))。

位置ベクトルr0で示される点を含みかつ、所定のベクトルkに垂直な平面を考た時、任意点の位置ベクトルをrとすると次式が成立する。

2.38 …式1

図(b)からわかるように、rr0は点r0から点rへ至るベクトルである。よって、上式はベクトルrr0kと直交することを示している。

2.19

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