等方性媒質中で光線は波面に直交し、伝搬ベクトルkと平行となる。等方かつ均質媒質ではその対称性から、光線は直線となる。一本の光線が一連の波面と交差する点を対応点とよぶ。下記図におけるA・A’・A’’は対応点の例である。

Hecht Figure 4.27

 

図 波面と光線

 

任意の二つの波面上にある任意の二つの対応点間(例えば、A~A’’とB~B’’)の時間差はすべて等しい。波面Σ上の点Aが、t’’時間かかって波面Σ’’上の点A’’に達したとすると、波面Sの各点は光線をたどって、時間t’’後には波面Σ’’に到達する。ある光線群が波面を共有するとき、それらを光線束とよぶ。反射・屈折を何回繰り返しても、光線群は光線束を保存する。

 

参考文献

E. Hecht 著、尾崎義治・朝倉利光 訳「ヘクト 光学 I 」第9版 丸善(2013)