平面波

なぜ「平面波」と呼ぶか。

それは等位相面が，波数ベクトルを法線ベクトルとする平面だから。

たとえば，
exp(-ik・x)
がなぜ平面波をあらわすか，というと，この波の位相が同じ値を持つ面，すなわち等位相面は，
k・x=一定
なので，これはベクトルkを法線ベクトルとする平面である。

だから平面なのである。空間に何か平面があるわけではない。もちろん例えば空気などを考えて密度によって色が変わるように細工が出来たとすれば，平面波を可視化することは可能であろうが。

これに対して球面波は，例えば調和球面波は，
∝ (1/r)exp(-ikr)
などと書くが，この場合等位相面は前についている減衰項は考えずに
kr=一定　→　r=一定 (k≠0)
であるから，球をあらわす。

・・・・・・

どうも光学って光線(ray)と波動がかわるがわる出てくるので分かりにくいよね。